EA013727B1 - Remote-controlled downhole equipment of gas, gas-condensate, oil-gas, oil deposits well cluster - Google Patents
Remote-controlled downhole equipment of gas, gas-condensate, oil-gas, oil deposits well cluster Download PDFInfo
- Publication number
- EA013727B1 EA013727B1 EA200801558A EA200801558A EA013727B1 EA 013727 B1 EA013727 B1 EA 013727B1 EA 200801558 A EA200801558 A EA 200801558A EA 200801558 A EA200801558 A EA 200801558A EA 013727 B1 EA013727 B1 EA 013727B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- control
- valve
- well
- line
- pressure
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазовой отрасли, в частности к области разработки углеводородных месторождений, и может быть использовано для дистанционного, автоматического и ручного управления исполнительными механизмами запорных органов скважин, входящих в куст добывающих углеводородный флюид скважин месторождения.The invention relates to the mining industry, in particular to the oil and gas industry, in particular to the field of development of hydrocarbon deposits, and can be used for remote, automatic and manual control of the actuators of the closing organs of wells entering the cluster producing hydrocarbon fluid wells of the field.
Из предшествующего уровня техники известно устройство для управления скважинными отсекателями группы скважин, содержащее пневмогидравлический блок, соединенный нагнетательными и разгрузочными линиями с гидравлическими блоками по количеству скважин, причем один блок содержит редуктор, реле, насос, бак, распределитель, предохранительный клапан, другой блок содержит два вентиля, дроссель, первый разделительный клапан и третий вентиль, а также устройство имеет второй разделительный клапан и третий вентиль (8И 1535970, Е21В 34/16, 47/10, 15.01.1990).From the prior art a device for controlling downhole borers of a group of wells is known, which contains a pneumatic-hydraulic unit connected by injection and unloading lines to hydraulic units by the number of wells, one unit containing a gearbox, a relay, a pump, a tank, a distributor, a safety valve, the other block contains two valve, throttle, the first separation valve and the third valve, as well as the device has a second separation valve and a third valve (8I 1535970, Е21В 34/16, 47/10, 01/15/1990).
Также известна гидравлическая система управления подводным устьевым оборудованием, содержащая гидравлические исполнительные механизмы, связанные основной и дополнительными напорными магистралями, магистрали управления, электромагнитные распределители и обратные клапаны, а также установленными на входе распределителей запорными электромагнитными клапанами, дополнительным обратным и дополнительным распределителем, который расположен на входе запорных клапанов на основной напорной магистрали с возможностью соединения последней со сливом, причем дополнительный обратный клапан размещен параллельно гидрораспределителям и запорным клапанам и соединен своим входом с гидравлическим исполнительным механизмом, а выходом - с входом запорного клапана, при этом основная и дополнительная магистрали соединены между собой перепускным клапаном, магистраль управления которого связана с основной магистралью (8И 1752930, Е21В 33/035, 04.08.1992).Also known is the hydraulic control system for underwater wellhead equipment, which contains hydraulic actuators connected to the main and additional pressure lines, control lines, electromagnetic valves and check valves, as well as inlet valves installed at the inlet of valves, an additional check and auxiliary valve, which is located at the inlet shut-off valves on the main pressure line with the possibility of connecting the latter with a drain, the additional non-return valve is placed parallel to the hydraulic distributors and shut-off valves and is connected by its inlet to a hydraulic actuator, and the outlet is connected to the inlet of the shut-off valve, the main and additional lines are interconnected by a bypass valve, the control line of which is connected to the main line ( 8I 1752930, E21B 33/035, 08/04/1992).
Также из уровня техники известен комплекс оборудования для управления устьевой фонтанной арматурой подводных скважин, включающий основную напорную магистраль, дополнительные напорные магистрали, соединенные с гидравлическими исполнительными механизмами через основные и дополнительные гидрораспределители, магистрали управления, гидроаккумуляторы, соединенные с основными и дополнительными напорными магистралями, реле давления и обратные клапаны, а также снабженный узлом повышения давления с камерами низкого и высокого давления, при этом магистрали соединены с камерами низкого давления и с основной напорной магистралью через дополнительный гидрораспределитель, а дополнительные напорные магистрали соединены с камерами высокого давления и с основной напорной магистралью через обратные клапаны, причем на участке дополнительной напорной магистрали между обратным клапаном и дополнительным гидроаккумулятором параллельно установлены реле давления, связанные с дополнительным гидрораспределителем (см. 8И 1733625, Е21В 43/01, 15.05.1992).Also from the prior art known complex of equipment for controlling wellhead fountain fittings of subsea wells, including the main pressure line, additional pressure lines connected to hydraulic actuators through the main and additional control valves, control lines, accumulators connected to the main and additional pressure lines, pressure switch and check valves, as well as equipped with a booster with low and high pressure chambers, p and this lines are connected to low pressure chambers and to the main pressure line via an additional valve, and additional pressure lines are connected to the high pressure chambers and to the main pressure line via check valves, and a relay is installed in the section of the additional pressure line between the check valve and the additional pressure accumulator pressure associated with the secondary valve (see 8I 1733625, Е21В 43/01, 15.05.1992).
Известен куст эксплуатационных газовых скважин, включающий от 2-3 до 10-12 штук и более (2030), и конструкция скважины, включающая концентрично расположенные в обсадных трубах промежуточную и эксплуатационную колонны, устьевое оборудование, насосно-компрессорные трубы, подземное эксплуатационное оборудование (Российская газовая энциклопедия, М., Научное изд. «Большая российская энциклопедия», 2004 г., с. 201, 220-221, 499).A cluster of production gas wells is known, comprising from 2-3 to 10-12 pieces and more (2030), and a well design including concentric intermediate and production columns, wellhead equipment, tubing pipes, underground production equipment located in casing pipes (Russian gas encyclopedia, M., Scientific ed. "The Great Russian Encyclopedia", 2004, p. 201, 220-221, 499).
К недостаткам известных технических решений относится их относительно низкая надежность, не обеспечивающая необходимого уровня безаварийной эксплуатации куста добывающих скважин, вследствие частичного или полного отсутствия необходимого поливариантного дублирования систем, инициирующих быстрое автоматическое отключение подачи добываемого флюида, а также повышающих надежность защиты скважин и предотвращение на ранних стадиях возможных аварийных ситуаций путем управляемого дистанционного или ручного отключения скважин. Кроме того, недостаточная надежность известных устройств и систем управления скважинами обусловлена отсутствием или сложным и малофункциональным решением механизмов и систем, логически последовательного закрытия запорных органов скважины, в том числе в экстренных ситуациях. К другим недостаткам известных устройств управления скважинами относятся нерешенность или недостаточная обеспеченность бесперебойной работы скважины при отключении, в том числе на длительный срок подачи электроэнергии к механизмам и приводам куста скважин, или обеспечения, по меньшей мере, одноразового включения всех механизмов, необходимых для возобновления работы скважины после ее отключения.The disadvantages of the known technical solutions include their relatively low reliability, which does not provide the necessary level of trouble-free operation of the producing well bush, due to the partial or total absence of the necessary polyvariant duplication of the systems that initiate a fast automatic shutdown of the supply of the produced fluid, and increase the reliability of well protection and prevent it in the early stages possible emergency situations by controlled remote or manual shutdown of wells. In addition, the lack of reliability of well-known devices and well control systems is due to the absence or complex and low-functional solution of mechanisms and systems, the logical closure of the closure organs of the well, including in emergency situations. Other disadvantages of the known well control devices include the unresolved or insufficient provision of uninterrupted operation of the well during shutdown, including for a long period of supplying electricity to the mechanisms and drives of the well cluster, or providing at least a one-time activation of all the mechanisms necessary for restarting the well after turning it off.
Задача настоящего изобретения в части всех ее объектов заключается в повышении надежности и безаварийной эксплуатации скважины, входящей в куст добывающих скважин, снижении себестоимости добычи углеводородного флюида и достижении большей простоты управления технологическими процессами.The objective of the present invention in terms of all of its objects is to increase the reliability and trouble-free operation of a well that is included in the production well cluster, reduce the cost of hydrocarbon fluid production and achieve greater ease of control of technological processes.
Поставленная задача в части первого объекта решается за счет того, что куст газовых скважин со скважинным оборудованием с дистанционным управлением согласно изобретению включает по меньшей мере две газовые скважины, каждая из которых содержит эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим, по меньшей мере, выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель с дистанционным управлением, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющим колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней реThe task in part of the first object is solved due to the fact that the gas well cluster with remote control well equipment according to the invention includes at least two gas wells, each of which contains an production string with an tubing with an underground production equipment, containing at least a remote-controlled cut-off valve with an actuator; wellhead with wellhead equipment having a column head; hydrochloric head, on which a mounted in the form of a Christmas tree Christmas tree, including shut-off devices - nadkorennuyu and side valves with actuators, as well as adjacent to the last re
- 1 013727 гулирующий дебит скважины дроссельный клапан, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления, при этом каждая скважина через свои запорные органы, регулирующий дроссельный клапан и клапанотсекатель связана со станцией управления, включающей общую на станцию насосно-аккумуляторную установку и по меньшей мере один на каждую скважину блок управления, причем насосноаккумуляторная установка включает насосную группу и сообщенный с ней по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления, а каждый блок управления включает запитанные от упомянутой линии высокого давления через регуляторы давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя каждой скважины, и управляющую их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие каждой скважины в логической последовательности - боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель - линию логического управления, сообщенную с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенную с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие каждой скважины гидравлическими распределительными клапанами, один из которых передает в линию логического управления команду на закрытие скважины от плавкой вставки, другой - от клапана контроля низкого и высокого давления, а по меньшей мере два других - соответственно от дистанционного и ручного управления, при этом упомянутая система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор и дроссель, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие каждой скважины, причем силовая линия функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя каждой скважины снабжена мультипликатором давления, предпочтительно продублированным для первой и второй климатических зон.- 1 013727 flow control well throttle valve, made with the actuator, and control-governing bodies - a fusible insert and a low and high pressure control valve, each well through its shut-off members, regulating the throttle valve and valve section, connected to the control station, including a pump-accumulator installation common to the station and at least one control unit for each well, the pump-accumulator installation including the pump group and communicating with it in working to the body of the high pressure line is a power functional high pressure pneumohydroaccumulator, and each control unit includes power lines from the high pressure line through pressure regulators reducing functional pressure to the required power lines for the functional control of the shut-off valve actuators, throttle valve, shut-off valve of each well, and controlling their work through the system of time-step-like deceleration of passing commands, at least for closing each wells in a logical sequence - side valve - nadkarny valve - shut-off valve - logic control line communicated with a fusible insert and a low and high pressure control valve and equipped with the possibility of duplicating commands to close each well by hydraulic distribution valves, one of which transmits logic control command to close the well from the fuse-link, the other from the low and high pressure control valves, and at least two others - respectively, from remote and manual control, with the said deceleration system including logic control lines installed in the interaction sections with power lines of functional control of the actuators of the snub valve and shut-off valve of the retarders, including the control pneumohydroaccumulator and throttle, providing different response times for closing each well , with the power line of the functional control actuator valve-shutter Each well is equipped with a pressure multiplier, preferably duplicated for the first and second climate zones.
Каждая скважина может быть снабжена в составе подземного эксплуатационного оборудования по меньшей мере одним ингибиторным клапаном, при этом колонна насосно-компрессорных труб каждой скважины снабжена по меньшей мере одним разъединителем колонны, причем насосно-аккумуляторная установка снабжена баком с рабочим телом преимущественно в виде жидкости, а силовой функциональный пневмогидроаккумулятор выполнен преимущественно модульно-секционным, кроме того, станция управления содержит центральный пульт управления, размещенный на расстоянии от неё и сообщенный с ней линией связи, например оптоволоконным кабелем или радиоканалом, причем станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа, в котором смонтированы по меньшей мере два, предпочтительно три блока управления, по одному на каждую скважину, и общая насосно-аккумуляторная установка, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя каждой скважины.Each well can be equipped with at least one inhibitory valve in the underground production equipment, and the tubing string of each well is provided with at least one column disconnector, and the pump-accumulator unit is equipped with a working fluid tank, and the power functional pneumohydroaccumulator is made mainly modularly sectioned, in addition, the control station contains a central control panel located on a communication line, for example, a fiber-optic cable or a radio channel, communicated with it, the control station is structurally designed as a cabinet in which at least two, preferably three control units are mounted, one for each well, and a common pump-and-battery installation in addition, the station is equipped with a strapping in the form of the mentioned control lines communicated through the working fluid with the actuators of the locking bodies, the throttle valve and the shut-off valve of each well.
В качестве рабочего тела могут использовать жидкость, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела может быть оснащена преимущественно минеральном маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания преимущественно типа силиконовой, например полиметилсилоксановая, а бак для рабочего тела оснащен не менее чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления, при этом датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных уровнях, а для первой и второй климатических зон бак рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа, при этом насосная группа снабжена по меньшей мере одним насосом, преимущественно электронасосом высокого давления, предпочтительно аксиальнопоршневым с асинхронным электродвигателем, продублированным для первой и второй климатических зон, по меньшей мере одним дополнительным, параллельно подключенным электронасосом высокого давления, причем указанный насос или насосы включены в линию высокого давления через входной и выходной фильтры предпочтительно грубой и тонкой очистки соответственно, причем каждый из упомянутых насосов на выходе оснащен предохранительным клапаном давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии высокого давления через систему запорных устройств, причем, по крайней мере, установленные на выходе фильтры тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления, при этом насосная группа, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей насосов и обратным клапаном, сообщена через последние по линии высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором, состоящим из параллельно подключенных к коллектору модулей и предназначенным для создания необходимого рабочего давления вA fluid can be used as a working fluid, the temperature viscosity and freezing temperature of which is determined from the climatic conditions of the well, and the control station designed for operation in the third and fourth climatic zones can be equipped mainly with mineral oil as a working fluid, and for the first and the second climatic zones, the fluid with a low freezing temperature is predominantly of the silicone type, for example, polymethylsiloxane, and the slave tank This body is equipped with at least one liquid level indicator, for example, a visual indicator or a level sensor communicated via remote control channels with a central control panel, while the level sensor is equipped with a system for giving signals on the maximum permissible and critical levels or issuing commands to maintain the level of fluid in the tank at specified levels, and for the first and second climatic zones, the working fluid tank is equipped with a fluid heater made in the form of a coil or heating element, while the pumping group is equipped with at least one pump, mainly a high-pressure electric pump, preferably an axial piston with an asynchronous electric motor duplicated for the first and second climatic zones, at least one additional, parallel-connected high-pressure electric pump, moreover said pump or pumps are included in the high pressure line through the inlet and outlet filters, preferably coarse and fine cleaning, respectively, each Of these pumps, the outlet is equipped with a pressure safety valve and is mounted with the possibility of selectively disconnecting from the high pressure line through a system of shut-off devices, and at least the fine filters installed at the outlet are equipped with a visual indicator and / or an electrical sensor communicated with the central control panel , at the same time the pump group, equipped at the outlet with devices for starting or stopping the pump electric motors and a check valve, is communicated through the latter along the line pressure with a modular sectional power functional pneumohydroaccumulator, consisting of modules connected in parallel to the collector and intended to create the necessary working pressure in
- 2 013727 упомянутых линиях управления, при этом коллектор с пневмогидроаккумулятором сообщен по рабочему телу с линией высокого давления, кроме того, упомянутые устройства запуска или остановки электродвигателей насосов, подключенные к линии высокого давления, выполнены, например, в виде реле давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров, причем модули упомянутого пневмогидроаккумулятора выполнены с мембранным или предпочтительно поршневым разделителем сред, при этом суммарный рабочий объем всех модулей силового функционального пневмогидроаккумулятора принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя всех подключенных к станции скважин или поддержания рабочего состояния скважин в течение не менее чем одного месяца при отсутствии электроэнергии.- 2 013727 mentioned control lines, while the collector with a pneumohydroaccumulator is communicated through the working fluid with a high pressure line; in addition, the mentioned devices for starting or stopping pump motors connected to the high pressure line are made, for example, as a pressure switch, or as analog pressure sensors, or in the form of electrocontact pressure gauges, the modules of the above-mentioned pneumohydroaccumulator being made with a membrane or, preferably, a piston separator, with the total working volume m all functional modules of the power received hydropneumatic least necessary for the single opening of the locking bodies of the throttle valve and the slam-shut valve, all connected to the station wells or wells maintain the working state for at least one month in the absence of electricity.
Упомянутые регуляторы давления могут понижать давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии логического управления каждого блока управления, включающей также линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки, а регулятор давления в силовой линии функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя, при этом все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами давления, кроме того, насосно-аккумуляторная установка выполнена преимущественно с вынесенной лицевой панелью управления, а запорные органы, дроссельный клапан и клапан-отсекатель каждой скважины снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления.The mentioned pressure regulators can reduce pressure from functional 10-100 MPa to working 0.5-70 MPa in the power lines of the functional control of the percussion actuators, side valve, throttle valve and logic control line of each control unit, which also includes low control valve lines and high pressure and fuse-links, and the pressure regulator in the power line of the functional control of the actuator of the slam-shut valve is set to supply the working fluid to the multiplier with The gear ratio of the latter and the required output pressure of the working fluid is at least 21-70 MPa for the subsequent supply and control of the actuator of the shut-off valve; -Battery installation is made mainly with a remote front control panel, and the locking bodies, the throttle valve and the shut-off valve are each Control wells are provided with devices, made at the front panel of the control unit.
Каждый блок управления может содержать систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины, причем система автоматической защиты может включать подключенные к линии логического управления через упомянутые распределительные клапаны линию плавкой вставки и линию клапана контроля низкого и высокого давления, при этом клапан контроля низкого и высокого давления установлен в зоне, примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно на шлейфе, причем линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по причине пожара или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана контроля низкого и высокого давления, при этом шкаф станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.Each control unit may contain an automatic well protection system, a remote system and a manual well shut-off system, and the automatic protection system may include a fuse line and low and high pressure control valves connected to the logic control line through said distribution valves, and a low control valve and high pressure is installed in the zone adjacent to the Christmas tree, preferably on the train, and the valve lines are low and high о pressure and fusible insert are equipped with a relay or pressure sensors with the possibility of issuing a signal to the central control panel to shut off the well, respectively, due to fire or because the operating pressure limits are out of range determined by the setting of the low and high pressure control valve heat-insulated and explosion-proof, and the connection of cable lines to the cabinet is made through the cable leads of explosion-proof design.
Линия логического управления каждого блока управления последовательно может соединять по рабочему телу через распределительные клапаны для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители силовых линий функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, клапана-отсекателя, надкоренной задвижки, боковой задвижки с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них, для чего на линии логического управления установлены упомянутые управляющие пневмогидроаккумуляторы с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем, при этом управляющий пневмогидроаккумулятор на участке взаимодействия с силовой линией функционального управления исполнительным механизмом клапанаотсекателя настроен на замедление закрытия клапана-отсекателя на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки и боковой задвижки, составляющий от 10 до 120 с, при этом на линии логического управления каждого блока управления на участке ее подвода к силовой линии функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижкой установлен электромагнитный клапан дистанционного включения и отключения боковой задвижки, кроме того, силовая линия функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана каждого блока управления снабжена трехпозиционным распределительным клапаном предпочтительно с двумя электромагнитами, причем распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами каждого блока управления закоммутированы с линией сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия сброса сообщена преимущественно через фильтр с баком рабочего тела, кроме того, на силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя каждого блока управления установлены температурные предохранительные клапаны, закоммутированные на выходе с линией сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды.The logic control line of each control unit in series can be connected through the working fluid through distribution valves to provide the required logical sequence of well control valves that distribute power lines to the functional control of actuators, including at least a shut-off valve, nadkannogo valves, side valves the possibility of their allowable closure in a certain, namely in the opposite specified sequence, with an adjustable set permissible time intervals between shutdowns of each of them, for which the mentioned control pneumatic accumulators are installed on the logic control line with the possibility of their interaction on the pressure release of each with their throttle, while the control pneumohydroaccumulator at the site of interaction with the power line of the functional control of the valve-section actuator is set to slow down closing the valve-slam-shut by a time 1.5-2 times the interval between closing the sheared Additions and side valves, ranging from 10 to 120 s, while on the logical control line of each control unit in the area of its supply to the power line of the functional control of the actuator, the side valve has a solenoid valve for remote activation and deactivation of the side valve; control actuator throttle valve each control unit is equipped with a three-position control valve, preferably with two electromagne Itami, and the distribution valves of all power lines of the functional control of the actuators of each control unit are commuted with the discharge line of the spent working fluid, while the discharge line is communicated mainly through the filter with the working fluid tank, in addition, on the power lines of the functional control of the actuators of the locking bodies, throttle Valve, valve-shut-off valve of each control unit are installed temperature safety valves, commuted to the output with a line reset excess working fluid emitted during differential temperatures of the working body and / or the environment.
Поставленная задача в части второго объекта решается за счет того, что куст газоконденсатных скважин со скважинным оборудованием с дистанционным управлением согласно изобретению включает по меньшей мере две газоконденсатные скважины, каждая из которых содержит эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содерThe task in part of the second object is solved due to the fact that the gas-condensate well cluster with downhole equipment with remote control according to the invention includes at least two gas-condensate wells, each of which contains an production string with an tubing string with underground production equipment containing
- 3 013727 жащим, по меньшей мере, выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель с дистанционным управлением, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющем колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления, при этом каждая скважина через свои запорные органы, регулирующий дроссельный клапан и клапан-отсекатель связана со станцией управления, включающей общую на станцию насосноаккумуляторную установку и по меньшей мере один на каждую скважину блок управления, при этом насосно-аккумуляторная установка включает насосную группу и сообщенный с ней по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления, а каждый блок управления включает запитанные от упомянутой линии высокого давления через регуляторы давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапанаотсекателя и управляющую их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие каждой скважины в логической последовательности - боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель - линию логического управления, сообщенную с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенную с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие каждой скважины гидравлическими распределительными клапанами, один из которых передает в линию логического управления команду на закрытие каждой скважины от плавкой вставки, другой - от клапана контроля низкого и высокого давления, а по меньшей мере два других - соответственно от дистанционного и ручного управления, при этом упомянутая система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор и дроссель, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины, причем силовая линия функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя каждой скважины снабжена не менее чем одним мультипликатором давления, взаимодействующим с понижающим регулятором давления, обеспечивающим получение величины, произведение которой на передаточное число мультипликатора обеспечивает на выходе рабочее давление, необходимое для работы исполнительного механизма клапана-отсекателя.- 3 013727 remotely controlled cut-off valve with an actuator, wellhead with wellhead equipment, having a column head, a tubular head, which has a Christmas tree mounted in the form of a Christmas tree, including shut-off members, blunt and lateral valves with actuators, and also adjacent to the last control flow rate of the throttle valve, made with the actuator, and control and governing bodies - fusible insert and valve En control of low and high pressure, with each well through its shut-off bodies, regulating the throttle valve and the valve-shut-off valve is connected with the control station, which includes a pump-accumulator installation common to the station and at least one control unit for each well, while the pump-accumulator the installation includes a pump group and a high-pressure power functional high-pressure pneumo-hydro accumulator that communicates with it through the working fluid through a high-pressure line, and each control unit includes the said high pressure line through pressure regulators lowering the functional pressure to the required, power lines of the functional control of the actuators of the locking bodies, the throttle valve, the valve valve and controlling their operation through a system of time-delayed command passage, at least for each well in the logical sequences - lateral valve - nadkorna valve - shutoff valve - logic control line communicated with the fusible link and a low and high pressure control valve and equipped with the possibility of duplicating the passage of commands to close each well with hydraulic distribution valves, one of which transmits to the logic control line a command to close each well from the fusible link, the other from the low and high pressure control valves, and at least two others, respectively, from remote and manual control, while the aforementioned deceleration system includes logical lines installed in the interaction areas control with power lines of functional control of the actuators of the snubbed valve and the slam-shut valve, including the control pneumohydraulic accumulator and the throttle providing different response times to the well closure pressure, interacting with a lowering pressure regulator, providing a value, pr The product of which for the gear ratio of the multiplier provides at the outlet the working pressure necessary for the operation of the actuator of the slam-shut valve.
Каждая скважина может быть снабжена в составе подземного эксплуатационного оборудования по меньшей мере одним ингибиторным клапаном, причем колонна насосно-компрессорных труб каждой скважины снабжена по меньшей мере одним разъединителем колонны, а насосно-аккумуляторная установка снабжена баком с рабочим телом преимущественно в виде жидкости, а силовой функциональный пневмогидроаккумулятор выполнен преимущественно модульно-секционным, кроме того, станция управления содержит центральный пульт управления, размещенный на расстоянии от неё и сообщенный с ней линией связи, например оптоволоконным кабелем или радиоканалом, причем станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа, в котором смонтированы по меньшей мере два, предпочтительно три блока управления, по одному на каждую скважину, и общая насосно-аккумуляторная установка, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя.Each well can be equipped with at least one inhibitory valve in the underground production equipment, the tubing string of each well is provided with at least one column disconnector, and the pump-accumulator unit is equipped with a working fluid tank mainly functional pneumohydroaccumulator is made mainly modular sectional, in addition, the control station contains a central control panel located at a distance from it and communicated with it by a communication line, such as a fiber optic cable or a radio channel, the control station being structurally designed as a cabinet in which at least two, preferably three control units are mounted, one for each well, and a common pump-and-battery installation, in addition, the station is equipped with a strapping in the form of the mentioned control lines communicated through the working fluid with the actuators of the locking bodies, the throttle valve and the shut-off valve.
При этом в качестве рабочего тела могут использовать жидкость, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена преимущественно минеральном маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания преимущественно типа силиконовой, например полиметилсилоксановая, а бак для рабочего тела оснащен не менее чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например, визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления, при этом датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных уровнях, а для первой и второй климатических зон бак рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа, кроме того, насосная группа снабжена по меньшей мере одним насосом, преимущественно электронасосом высокого давления, предпочтительно аксиальнопоршневым с асинхронным электродвигателем, продублированным для первой и второй климатических зон, по меньшей мере одним дополнительным, параллельно подключенным электронасосом высокого давления, причем указанный насос или насосы включены в линию высокого давления через входной и выходной фильтры, предпочтительно грубой и тонкой очистки соответственно, причем каждый из упомянутых насосов на выходе оснащен предохранительным клапаном давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии высокого давления через систему запорных устройств, причем, по крайней мере, установленные на выходе фильтры тонкой очистки снабжены визуальным инAt the same time, the fluid, temperature viscosity and freezing temperature of which is determined from the climatic conditions of the well, can be used as a working fluid, while the control station intended for operation in the third and fourth climatic zones is mainly equipped with mineral oil as the working fluid, and for the first and the second climatic zones, the fluid with a low freezing point is predominantly of the silicone type, for example, polymethylsiloxane, and the tank for the working fluid Its body is equipped with at least one liquid level indicator, for example, a visual indicator or a level sensor communicated via telemechanics channels with a central control panel, while the level sensor is equipped with a system for giving signals of maximum permissible and critical levels or connected to a central control panel , issuing commands to maintain the level of fluid in the tank at specified levels, and for the first and second climatic zones, the working fluid tank is equipped with a fluid heater; in the form of a coil or heating element, in addition, the pumping group is equipped with at least one pump, preferably a high-pressure electric pump, preferably an axial piston with an asynchronous electric motor duplicated for the first and second climatic zones, at least one additional, parallel-connected high-pressure electric pump, moreover said pump or pumps are included in the high pressure line through inlet and outlet filters, preferably coarse and fine, respectively, each th of said pump outlet is equipped with a pressure relief valve and is mounted to be selectively disconnected from the high-pressure line via a system of locking devices, wherein at least mounted on the output fine filters have a visual yn
- 4 013727 дикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления, при этом насосная группа, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей насосов и обратным клапаном, сообщена через последние по линии высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором, состоящим из параллельно подключенных к коллектору модулей и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых линиях управления, при этом коллектор с пневмогидроаккумулятором сообщен по рабочему телу с линией высокого давления, кроме того упомянутые устройства запуска или остановки электродвигателей насосов, подключенные к линии высокого давления, выполнены, например, в виде реле давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров, причем модули упомянутого пневмогидроаккумулятора выполнены с мембранным или предпочтительно поршневым разделителем сред, при этом суммарный рабочий объем всех модулей силового функционального пневмогидроаккумулятора принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя всех подключенных к станции скважин или поддержания рабочего состояния скважин в течение не менее чем одного месяца при отсутствии электроэнергии.- 4 013727 dictator and / or electric sensor communicated with the central control panel, while the pump group, equipped with output devices for starting or stopping pump motors and a non-return valve, communicates through the latter through a high-pressure line with a modular-sectional power functional pneumohydroaccumulator, consisting of modules connected in parallel to the manifold and intended to create the required working pressure in the said control lines, while the manifold with pneumatic the accumulator communicates through the working fluid with a high pressure line; in addition, the mentioned devices for starting or stopping pump motors connected to a high pressure line are made, for example, as a pressure switch, either as analog pressure sensors, or as electrical contact gauges, and the modules the above-mentioned pneumohydroaccumulator is made with a membrane or preferably a piston media separator, while the total working volume of all the modules of the power functional pneumo-accumulator pa received at least necessary for the single opening of the locking bodies of the throttle valve and the slam-shut valve, all connected to the station wells or wells maintain the working state for at least one month in the absence of electricity.
Мультипликатор давления может быть выполнен предпочтительно продублированным для первой и второй климатических зон, а упомянутые регуляторы давления понижают давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии логического управления каждого блока управления, включающей также линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки, причем регулятор давления в силовой линии функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя, при этом все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами давления.The pressure multiplier can be made preferably duplicated for the first and second climatic zones, and the said pressure regulators lower the pressure from functional 10-100 MPa to working 0.5-70 MPa in the power lines of the functional control of the actuators of the high, lateral valves, throttle valve and the logic control lines of each control unit, including also the low and high pressure control valve lines and the fuse link, the pressure regulator in the power line of the function Controlling the actuator of the valve-slam-shutter is configured to supply the working fluid to the multiplier, taking into account the gear ratio of the latter and the required output pressure of the working fluid of at least 21-70 MPa for subsequent supply and control of the actuator of the shut-off valve, all of these functional control power lines equipped with pressure relief valves installed in areas in front of the actuators.
Каждый блок управления может содержать систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины, причем система автоматической защиты включает подключенные к линии логического управления через упомянутые распределительные клапаны линию плавкой вставки и линию клапана контроля низкого и высокого давления, при этом клапан контроля низкого и высокого давления установлен в зоне, примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно на шлейфе, причем линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по причине пожара или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана контроля низкого и высокого давления, кроме того, шкаф станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.Each control unit may contain an automatic well protection system, a remote system and a manual shut-off system, and the automatic protection system includes logic lines connected to the logic control line through said distribution valves and a low and high pressure control valve line, with a low and high pressure control valve high pressure is installed in the zone adjacent to the Christmas tree, preferably on the loop, with low and high pressure control valve lines The heaters and the fusible insert are equipped with a relay or pressure sensors with the possibility of issuing a signal to the central control panel to shut off the well, respectively, due to fire or because the operating pressure limits are out of range determined by the setting of the low and high pressure control valve, and the control station cabinet heat-insulated and explosion-proof, and the connection of cable lines to the cabinet is made through the cable leads of explosion-proof design.
На линии логического управления каждого блока управления на участке ее подвода к силовой линии функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижки может быть установлен электромагнитный клапан дистанционного включения и отключения боковой задвижки, причем силовая линия функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана каждого блока управления снабжена трехпозиционным распределительным клапаном предпочтительно с двумя электромагнитами, кроме того, линия логического управления каждого блока управления последовательно соединяет по рабочему телу через распределительные клапаны для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители силовых линий функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, клапана-отсекателя, надкоренной задвижки, боковой задвижки с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них, для чего на линии логического управления установлены упомянутые управляющие пневмогидроаккумуляторы с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем, при этом управляющий пневмогидроаккумулятор на участке взаимодействия с силовой линией функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на замедление закрытия клапана-отсекателя на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки и боковой задвижки, составляющий от 10 до 120 с, при этом распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами каждого блока управления закоммутированы с линией сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия сброса сообщена, преимущественно, через фильтр с баком рабочего тела, кроме того, на силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя каждого блока управления установлены температурные предохранительные клапаны, закоммутированные на выходе с линией сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды, при этом насосно-аккумуляторная установка выполнена преимущественно с вынесенной лицевой панеOn the line of logical control of each control unit at the site of its supply to the power line of the functional control of the side valve actuator, an electromagnetic valve of remote activation and deactivation of the side valve can be installed, and the power line of the functional control of the actuator of the throttle valve of each control unit is equipped with a three-position control valve, preferably with two electromagnets, in addition, the logical control line of each the control unit sequentially connects through the working fluid through distribution valves to provide the required logical sequence of well control valves that distribute power lines of the functional control of actuators, including at least a shut-off valve, nadkanny valves, side valves defined, namely in the opposite of the specified sequence, with a regulated set of acceptable time intervals between shutdowns of each of them, for which the mentioned control hydropneumatic accumulators are installed on the logic control line with the possibility of their interaction on depressurizing each with their throttle, while the control pneumohydraulic accumulator in the interaction section with the power line of the functional control of the actuator of the valve-shutoff valve is set to slow down the valve closing cut-off valve for a time, 1.5-2 times the interval between the closing of the tapped gate valve and the side valve, which is about 10 to 120 s, with the distribution valves of all power lines of the functional control of the actuators of each control unit commuted with the discharge line of the spent working fluid, while the discharge line is communicated mainly through the filter with the working fluid tank, in addition, on the power lines of the functional control The actuators of the locking bodies, the throttle valve, the shut-off valve of each control unit are equipped with temperature safety valves commuted to Exit from line reset excess working fluid emitted during the working fluid temperature drops and / or the environment, wherein the pump-installation is advantageously rechargeable with external front panne
- 5 013727 лью управления, а запорные органы, дроссельный клапан и клапан-отсекатель каждой скважины снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления.- 5 013727 Pouring control, and the locking bodies, the throttle valve and the shut-off valve of each well are equipped with control devices placed on the front panel of the control unit.
Поставленная задача в части третьего объекта - куста нефтегазовых скважин со скважинным оборудованием с дистанционным управлением, согласно изобретению включает по меньшей мере две нефтегазовые скважины, каждая из которых содержит эксплуатационную колонну с колонной насоснокомпрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим, по меньшей мере, эксплуатационный пакер, циркуляционный и срезной клапаны, а также выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель с дистанционным управлением, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющем колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления, при этом каждая скважина через свои запорные органы, регулирующий дроссельный клапан и клапан-отсекатель связана со станцией управления, включающей общую на станцию насосно-аккумуляторную установку и по меньшей мере один на каждую скважину блок управления, причем насосно-аккумуляторная установка включает насосную группу, оснащенную для первой и второй климатических зон, предпочтительно не менее чем двумя параллельно подключенными насосами высокого давления, один из которых выполнен дублирующим и сообщенный с насосной группой по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления, а каждый блок управления включает запитанные от упомянутой линии высокого давления через регуляторы давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя, и управляющую их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие каждой скважины в логической последовательности - боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель - линию логического управления, сообщенную с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенную с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие каждой скважины гидравлическими распределительными клапанами, один из которых передает в линию логического управления команду на закрытие каждой скважины от плавкой вставки, другой - от клапана контроля низкого и высокого давления, а по меньшей мере два других - соответственно от дистанционного и ручного управления, при этом упомянутая система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор и дроссель, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины, причем силовой функциональный пневмогидроаккумулятор выполнен преимущественно модульно-секционным.The task in part of the third object is an oil and gas well cluster with well equipment with remote control, according to the invention includes at least two oil and gas wells, each of which contains a production column with pumping compressor tubing with an underground production equipment containing at least a production packer , circulation and shear valves, as well as a shut-off valve with remote control, performed with an actuator, wellhead with wellhead equipment, having a column head, a pipe head, on which is installed Christmas tree mounted rebar, including shut-off members - nadkorny and lateral valves with actuators, as well as adjacent to the last regulating well flow rate, and a throttle valve, made with an actuator, and check -controling organs - a fusible insert and a low and high pressure control valve, with each well through its own locking bodies, a regulating throttle valve and a valve The plow-out valve is connected to the control station, which includes a pumping-accumulator unit common to the station and at least one control unit for each well, and the pump-accumulator unit includes a pump group equipped for the first and second climatic zones, preferably at least two connected in parallel high-pressure pumps, one of which is made redundant and communicated with a pumping group on the working fluid by a high-pressure line of a power high-pressure functional pneumohydroaccumulator Each control unit includes powered from the high-pressure line through pressure regulators, reducing functional pressure to the required power lines for functional control of the locking bodies, throttle valve, shut-off valve, and controlling their operation through a system of time-delayed passage commands, at least, to close each well in a logical sequence - side gate - nadkorny gate - shutoff valve - lin july control, communicated with a fusible insert and a low and high pressure control valve and equipped with the possibility of duplicating the passage of commands to close each well by hydraulic distribution valves, one of which sends to the logic control line a command to close each well from the fusible insert, the other low and high pressure control valves, and at least two others - from remote control and manual control, respectively; It contains the retarders installed on the interaction plots of the logical control line with the power lines of the functional control of the actuators of the nadkorny valve and the slam-shut valve, including the control pneumohydroaccumulator and throttle, which provide different response times to the well closure, and the power functional pneumohydroaccumulator is predominantly modular.
Каждая скважина может быть снабжена в составе подземного эксплуатационного оборудования по меньшей мере одним ингибиторным клапаном, при этом колонна насосно-компрессорных труб каждой скважины снабжена по меньшей мере одним разъединителем колонны, причем насосно-аккумуляторная установка снабжена баком с рабочим телом преимущественно в виде жидкости, кроме того, станция управления содержит центральный пульт управления, размещенный на расстоянии от неё и сообщенный с ней линией связи, например оптоволоконным кабелем или радиоканалом, причем станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа, в котором смонтированы по меньшей мере два, предпочтительно три блока управления, по одному на каждую скважину, и общая насосно-аккумуляторная установка, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя.Each well can be equipped with at least one inhibitory valve in the underground production equipment, and the tubing string of each well is provided with at least one column disconnector, and the pump-accumulator unit is equipped with a working fluid tank mainly in the form of a liquid, except for In addition, the control station contains a central control panel located at a distance from it and communicated with it by a communication line, for example, an optical fiber cable or a radio channel, moreover, the control station is structurally designed in the form of a cabinet in which at least two, preferably three control units are mounted, one for each well, and a common pump-and-battery installation, in addition, the station is equipped with piping in the form of the mentioned control lines communicated through the working body with actuators locking bodies, the throttle valve and the valve-slam.
В качестве рабочего тела могут использовать жидкость, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена преимущественно минеральном маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания преимущественно типа силиконовой, например полиметилсилоксановая, а бак для рабочего тела оснащен не менее чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления, при этом датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных уровнях, а для первой и второй климатических зон бак рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа, кроме того, в качестве насоса высокого давления используют преимущественно электронасос, предпочтительно аксиально-поршневой с асинхронным электродвигателем, причем указанные насосы включены в линию высокого давления через входной и выходной фильтры предпочтительно грубой и тонкой очистки соответственно, причем каждый из упомянутых насосов на выходе оснащен предохранительным клапаном давления и смонтирован с возможностью избирательногоA fluid can be used as a working fluid, the temperature viscosity and freezing temperature of which is determined from the climatic conditions of the well, and the control station, designed to work in the third and fourth climatic zones, is mainly equipped with mineral oil as the working fluid, and for the first and second climatic zones as a working fluid, a liquid with a low freezing temperature is used predominantly of the silicone type, for example, polymethylsiloxane, and a working body tank Equipped with at least one liquid level indicator, for example, a visual indicator or a level sensor communicated via remote control channels with a central control panel, while the level sensor is equipped with a system for giving signals about the maximum permissible and critical levels or connected to a central control panel system issuing commands to maintain the level of fluid in the tank in the specified levels, and for the first and second climatic zones the working fluid tank is equipped with a fluid heater, made in the form of In addition, as a high-pressure pump, an electric pump, preferably an axial-piston motor with an asynchronous electric motor, is used as a high-pressure pump, and these pumps are connected to the high-pressure line through the inlet and outlet filters, preferably coarse and fine, respectively; The outlet is equipped with a pressure safety valve and is mounted with the possibility of selective
- 6 013727 отключения от линии высокого давления через систему запорных устройств, причем, по крайней мере, установленные на выходе фильтры тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления, при этом насосная группа, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей насосов и обратным клапаном, сообщена через последние по линии высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором, состоящим из параллельно подключенных к коллектору модулей и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых линиях управления, при этом коллектор с пневмогидроаккумулятором сообщен по рабочему телу с линией высокого давления, кроме того, упомянутые устройства запуска или остановки электродвигателей насосов, подключенные к линии высокого давления, выполнены, например, в виде реле давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров, причем модули упомянутого пневмогидроаккумулятора выполнены с мембранным или предпочтительно поршневым разделителем сред, при этом суммарный рабочий объем всех модулей силового функционального пневмогидроаккумулятора принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя всех подключенных к станции скважин или поддержания рабочего состояния скважин в течение не менее чем одного месяца при отсутствии электроэнергии.- 6 013727 trips from the high-pressure line through the system of locking devices, and at least the fine filters installed at the exit are equipped with a visual indicator and / or an electric sensor communicated with the central control panel, while the pump group is equipped with starting devices or stopping of pump motors and non-return valve, communicated through the latter through the high-pressure line with a module-sectional power functional pneumohydroaccumulator, consisting of pa modules connected in parallel to the collector and designed to create the required working pressure in the said control lines, while the collector with the pneumohydroaccumulator is communicated through the working fluid with the high pressure line, in addition, the above devices for starting or stopping the pump electric motors connected to the high pressure line are made for example, in the form of a pressure switch, or in the form of analog pressure sensors, or in the form of electrocontact pressure gauges, with the modules of the above-mentioned pneumohydroaccumulator made with a membrane or preferably a piston media separator, while the total working volume of all modules of the power functional pneumo-accumulator is no less necessary for opening the locking bodies, the throttle valve and the shut-off valve of all wells connected to the station or maintaining the well operating state for at least one month in the absence of electricity.
Силовая линия функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя может быть снабжена не менее чем одним мультипликатором давления, выполненным предпочтительно продублированным для первой и второй климатических зон, а упомянутые регуляторы давления понижают давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии логического управления, включающей также линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки, причем регулятор давления в силовой линии функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя, при этом все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами давления.The power line of the functional control of the actuator of the slam-shut valve can be equipped with at least one pressure multiplier, which is preferably duplicated for the first and second climatic zones, and the said pressure regulators lower the pressure from functional 10-100 MPa to working 0.5-70 MPa power lines of the functional control of the percussion actuators, side slide valves, the throttle valve and in the logic control line, including also the control valve lines viscous and high pressure and a fusible insert; the actuator of the shut-off valve, with all the listed power lines of the functional control are fitted with installed on the sections in front of the actuators n edohranitelnymi pressure valves.
Каждый блок управления может содержать систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины, причем система автоматической защиты включает подключенные к линии логического управления через упомянутые распределительные клапаны линию плавкой вставки и линию клапана контроля низкого и высокого давления, при этом клапан контроля низкого и высокого давления установлен в зоне, примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно на шлейфе, причем линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по причине пожара или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана контроля низкого и высокого давления, кроме того, распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами каждого блока управления закоммутированы с линией сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия сброса сообщена преимущественно через фильтр с баком рабочего тела, причем на силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя каждого блока управления установлены температурные предохранительные клапаны, закоммутированные на выходе с линией сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды, кроме того, шкаф станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.Each control unit may contain an automatic well protection system, a remote system and a manual shut-off system, and the automatic protection system includes logic lines connected to the logic control line through said distribution valves and a low and high pressure control valve line, with a low and high pressure control valve high pressure is installed in the zone adjacent to the Christmas tree, preferably on the loop, with low and high pressure control valve lines The heaters and the fusible insert are equipped with a relay or pressure sensors with the possibility of issuing a signal to the central control panel to shut off the well, respectively, due to fire or because the operating pressure limits are out of range determined by the setting of the low and high pressure control valve, and all control valves the power lines of the functional control of the actuators of each control unit are commuted to the discharge line of the spent working fluid, while the line sat dew is communicated mainly through the filter with the working fluid tank, and on the power lines of the functional control of the actuators of the locking bodies, the throttle valve, the shut-off valve of each control unit, temperature safety valves are installed that are disconnected at the outlet with the discharge line of the excess working fluid body and / or environment, in addition, the control station cabinet is made of heat-insulated and explosion-proof, and the connection of cable Nij to the enclosure formed by cable Flameproof conclusions.
Линия логического управления каждого блока управления может последовательно соединять по рабочему телу через распределительные клапаны для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители силовых линий функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, клапана-отсекателя, надкоренной задвижки, боковой задвижки с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них, для чего на линии логического управления установлены упомянутые управляющие пневмогидроаккумуляторы с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем, при этом управляющий пневмогидроаккумулятор на участке взаимодействия с силовой линией функционального управления исполнительным механизмом клапанаотсекателя настроен на замедление закрытия клапана-отсекателя на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки и боковой задвижки, составляющий от 10 до 120 с, при этом на линии логического управления каждого блока управления на участке ее подвода к силовой линии функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижки установлен электромагнитный клапан дистанционного включения и отключения боковой задвижки, а силовая линия функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана каждого блока управThe logic control line of each control unit can sequentially connect through the working fluid through distribution valves to provide the required logical sequence of well control valves that distribute power lines to the functional control of actuators, including at least a shut-off valve, nadkanny valves, side valves the possibility of their allowable closure in a certain, namely in the opposite specified sequence, with an adjustable set permissible time intervals between shutdowns of each of them, for which the mentioned control pneumatic accumulators are installed on the logic control line with the possibility of their interaction on the pressure release of each with their throttle, while the control pneumohydroaccumulator at the site of interaction with the power line of the functional control of the valve-section actuator is set to slow down closing the valve-slam-shut by a time 1.5-2 times the interval between closing the sheared Additions and side valves, ranging from 10 to 120 s, while on the logic control line of each control unit in the area of its supply to the power line of the functional control of the side valve actuator, there is a remote solenoid valve for switching on and off the side valve the throttle valve mechanism of each control unit
- 7 013727 ления снабжена трехпозиционным распределительным клапаном предпочтительно с двумя электромагнитами, кроме того, насосно-аккумуляторная установка выполнена преимущественно с вынесенной лицевой панелью управления, а запорные органы, дроссельный клапан и клапан-отсекатель каждой скважины снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления.- 7 013727 lening is equipped with a three-position distribution valve, preferably with two electromagnets, in addition, the pump-accumulator unit is made mainly with a remote front control panel, and the locking bodies, the throttle valve and the shut-off valve of each well are equipped with control devices placed on the front panel of the control unit .
Поставленная задача в части куста нефтяных скважин со скважинным оборудованием с дистанционным управлением согласно изобретению включает по меньшей мере две нефтяные скважины, каждая из которых содержит эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим, по меньшей мере, циркуляционный, срезной клапаны, незамерзающий обратный клапан и, при необходимости, сепарационную установку, предназначенную для отделения воды от нефти, а также отсекающее поток нефти устройство с дистанционным управлением, выполненное с исполнительным механизмом, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющем колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления, при этом каждая скважина через свои запорные органы, регулирующий дроссельный клапан и отсекающее устройство связаны со станцией управления, включающей общую на станцию насосно-аккумуляторную установку и по меньшей мере один на каждую скважину блок управления, причем насосно-аккумуляторная установка включает насосную группу и сообщенный с ней по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления, а каждый блок управления включает запитанные от упомянутой линии высокого давления через регуляторы давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, отсекающего устройства, и управляющая их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие каждой скважины в логической последовательности - боковая задвижка - надкоренная задвижка - отсекающее устройство - линия логического управления, сообщенная с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенная с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие каждой скважины гидравлическими распределительными клапанами, один из которых передает в линию логического управления команду на закрытие каждой скважины от плавкой вставки, другой - от клапана контроля низкого и высокого давления, а по меньшей мере два других - соответственно от дистанционного и ручного управления, при этом упомянутая система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и отсекающего устройства замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор и дроссель, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие каждой скважины, причем силовая линия функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана снабжена трехпозиционным распределительным клапаном предпочтительно с двумя электромагнитами.The task in part of the oil well cluster with well equipment with remote control according to the invention includes at least two oil wells, each of which contains a production column with tubing with underground production equipment, containing at least circulation, shear valves non-freezing check valve and, if necessary, a separation unit designed to separate water from oil, as well as an oil flow cut-off device with remote control, made with an actuator, a wellhead with wellhead equipment, having a column head, a tubular head, on which is installed a Christmas tree-mounted Christmas tree fittings, including shut-off members - nadkorny and lateral valves with actuators, as well as a regulating flow rate adjacent to the latter borehole throttle valve, made with an actuator, and control-governing bodies - fuse and low pressure and high pressure control valve, while each well through its locking bodies, regulating the throttle valve and the shut-off device are connected with the control station, which includes a pump-accumulator installation common to the station and at least one control unit for each well, the pump-accumulator installation includes the pump group and communicated with it over the working fluid by the high pressure line is a power functional high pressure pneumohydroaccumulator, and each control unit includes a power supply from the high pressure line through a re pressure controllers, reducing functional pressure to the required, power lines of functional control of the actuators of the locking bodies, the throttle valve, the shut-off devices, and controlling their operation through a system of time-delayed command passage, at least for closing each well in logical sequence - lateral gate valve - nadkorny gate valve - shut-off device - logic control line communicated with a fusible insert and a low and high control valve pressure and equipped with the possibility of duplicating commands to close each well with hydraulic distribution valves, one of which transmits to the logic control line a command to close each well from the fusible link, the other from the low and high pressure control valves, and at least two - respectively from the remote and manual control, while the said deceleration system includes installed in the areas of interaction of the logical control lines with power lines Functional control of actuators of the elevated valve and shut-off device retarders, including a control pneumatic accumulator and a throttle, providing different timing for closing each well, and the power line of the functional control of the throttle valve actuator is equipped with a three-position control valve, preferably with two electromagnets.
При фонтанной добыче нефти в качестве отсекающего устройства могут использовать клапанотсекатель, при этом каждая скважина снабжена в составе подземного эксплуатационного оборудования по меньшей мере одним ингибиторным клапаном, а колонна насосно-компрессорных труб каждой скважины снабжена по меньшей мере одним разъединителем колонны, причем насосно-аккумуляторная установка снабжена баком с рабочим телом преимущественно в виде жидкости, а силовой функциональный пневмогидроаккумулятор выполнен преимущественно модульно-секционным, кроме того, станция управления содержит центральный пульт управления, размещенный на расстоянии от неё и сообщенный с ней линией связи, например оптоволоконным кабелем или радиоканалом, причем станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа, в котором смонтированы по меньшей мере два, предпочтительно три блока управления, по одному на каждую скважину, и общая насосно-аккумуляторная установка, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и отсекающего устройства.In the case of oil production, a valve-shutter can be used as a shut-off device; equipped with a tank with a working fluid, mainly in the form of a liquid, and the power functional pneumohydroaccumulator is made mainly modularly sectional in addition, the control station contains a central control panel located at a distance from it and communicated with it by a communication line, for example, an optical fiber cable or a radio channel, and the control station is structurally designed as a cabinet in which at least two, preferably three control units are mounted , one for each well, and a general pump-and-accumulator unit; in addition, the station is equipped with piping in the form of the mentioned control lines, communicated through the working fluid with actuating mechanisms organs, throttle valve and shut-off device.
В качестве рабочего тела могут использовать жидкость, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена преимущественно минеральном маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания преимущественно типа силиконовой, например полиметилсилоксановая, а бак для рабочего тела оснащен не менее чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления, при этом датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных уровнях, а для первой и второй климатических зон бак рабочего тела снабжен подогревателем жидкости,A fluid can be used as a working fluid, the temperature viscosity and freezing temperature of which is determined from the climatic conditions of the well, and the control station, designed to work in the third and fourth climatic zones, is mainly equipped with mineral oil as the working fluid, and for the first and second climatic zones as a working fluid, a liquid with a low freezing temperature is used predominantly of the silicone type, for example, polymethylsiloxane, and a working body tank Equipped with at least one liquid level indicator, for example, a visual indicator or a level sensor communicated via remote control channels with a central control panel, while the level sensor is equipped with a system for giving signals about the maximum permissible and critical levels or connected to a central control panel system issuing commands to maintain the level of fluid in the tank in the specified levels, and for the first and second climatic zones the working fluid tank is equipped with a fluid heater,
- 8 013727 выполненным в виде змеевика или ТЭНа, кроме того, насосная группа снабжена по меньшей мере одним насосом, преимущественно электронасосом высокого давления, предпочтительно аксиально-поршневым с асинхронным электродвигателем, продублированным для первой и второй климатических зон, по меньшей мере одним дополнительным, параллельно подключенным электронасосом высокого давления, причем указанный насос или насосы включены в линию высокого давления через входной и выходной фильтры предпочтительно грубой и тонкой очистки соответственно, причем каждый из упомянутых насосов на выходе оснащен предохранительным клапаном давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии высокого давления через систему запорных устройств, причем, по крайней мере, установленные на выходе фильтры тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления, при этом насосная группа, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей насосов и обратным клапаном, сообщена через последние по линии высокого давления с выполненным модульносекционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором, состоящим из параллельно подключенных к коллектору модулей и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых линиях управления, при этом коллектор с пневмогидроаккумулятором сообщен по рабочему телу с линией высокого давления, кроме того, упомянутые устройства запуска или остановки электродвигателей насосов, подключенные к линии высокого давления, выполнены, например, в виде реле давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров, причем модули упомянутого пневмогидроаккумулятора выполнены с мембранным или предпочтительно поршневым разделителем сред, при этом суммарный рабочий объем всех модулей силового функционального пневмогидроаккумулятора принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов, дроссельного клапана и отсекающего устройства всех подключенных к станции скважин или поддержания рабочего состояния скважин в течение не менее чем одного месяца при отсутствии электроэнергии.- 8 013727 made in the form of a coil or heating element, in addition, the pumping group is equipped with at least one pump, preferably a high-pressure electric pump, preferably an axial-piston motor with an asynchronous electric motor, duplicated for the first and second climatic zones, at least one additional, parallel to connected high-pressure pump, with the specified pump or pumps included in the high-pressure line through the inlet and outlet filters, preferably coarse and fine cleaning Each of these pumps is equipped with a pressure safety valve at the outlet and is mounted with the ability to selectively disconnect from the high pressure line through a system of shut-off devices, and at least the fine filters installed at the outlet are equipped with a visual indicator and / or an electric sensor communicated with a central control panel, with the pumping group, equipped at the outlet with devices for starting or stopping pump motors and a check valve, communicated via the last ones on the high pressure line with a modular power functional pneumohydroaccumulator, consisting of modules connected in parallel to the collector and intended to create the necessary working pressure in the mentioned control lines, the collector with the pneumohydroaccumulator communicated through the working fluid with the high pressure line, besides the mentioned devices Starting or stopping of electric motors of pumps connected to the high pressure line are made, for example, in the form of a pressure switch, for in the form of analog pressure sensors, or in the form of electrical pressure gauges, the modules of the above-mentioned pneumohydraulic accumulator are made with a membrane or preferably a piston media separator, while the total working volume of all modules of the power functional pneumohydroaccumulator is no less necessary for a single opening of the locking bodies, the throttle valve and the shut-off devices of all wells connected to the station or maintenance of the wells in working condition for at least one month and in the absence of electricity.
Силовая линия функционального управления исполнительным механизмом отсекающего устройства может быть снабжена мультипликатором давления, предпочтительно продублированным для первой и второй климатических зон, а упомянутые регуляторы давления понижают давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии логического управления, включающей также линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки, причем регулятор давления в силовой линии функционального управления исполнительным механизмом отсекающего устройства настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом отсекающего устройства, при этом все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами давления.The power line of the functional control of the cutting mechanism actuator can be equipped with a pressure multiplier, preferably duplicated for the first and second climatic zones, and the mentioned pressure regulators lower the pressure from the functional 10-100 MPa to the working 0.5-70 MPa in the power lines of the functional control of the actuators percutaneous, lateral gate valves, throttle valve and logic control line, which also includes low and high pressure control valve lines and a fusible insert, wherein the pressure regulator in the power line of the functional control of the shut-off actuator is set to supply the working fluid to the multiplier taking into account the gear ratio of the latter and the required output pressure of the working fluid not less than 21-70 MPa for subsequent feeding and controlling the shut-off actuator, at the same time, all the listed functional control power lines are equipped with safety mechanisms installed on the sections in front of the actuators pressure valves.
Каждый блок управления может содержать систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины, причем система автоматической защиты включает подключенные к линии логического управления через упомянутые распределительные клапаны линию плавкой вставки и линию клапана контроля низкого и высокого давления, при этом клапан контроля низкого и высокого давления установлен в зоне, примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно на шлейфе, причем линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по причине пожара или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана контроля низкого и высокого давления, кроме того, шкаф станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.Each control unit may contain an automatic well protection system, a remote system and a manual shut-off system, and the automatic protection system includes logic lines connected to the logic control line through said distribution valves and a low and high pressure control valve line, with a low and high pressure control valve high pressure is installed in the zone adjacent to the Christmas tree, preferably on the loop, with low and high pressure control valve lines The heaters and the fusible insert are equipped with a relay or pressure sensors with the possibility of issuing a signal to the central control panel to shut off the well, respectively, due to fire or because the operating pressure limits are out of range determined by the setting of the low and high pressure control valve, and the control station cabinet heat-insulated and explosion-proof, and the connection of cable lines to the cabinet is made through the cable leads of explosion-proof design.
Линия логического управления каждого блока управления могут последовательно соединять по рабочему телу через распределительные клапаны для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители силовых линий функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, отсекающего устройства, надкоренной задвижки, боковой задвижки с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них, для чего на линии логического управления установлены упомянутые управляющие пневмогидроаккумуляторы с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем, при этом управляющий пневмогидроаккумулятор на участке взаимодействия с силовой линией функционального управления исполнительным механизмом отсекающего устройства настроен на замедление закрытия отсекающего устройства на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки и боковой задвижки, составляющий от 10 до 120 с, при этом распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами каждого блока управления закоммутированы с линией сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия сброса сообщена преимущественно через фильтр с баком рабочегоThe logic control line of each control unit can be connected in series through the working fluid through distribution valves to provide the required logical sequence of well control valves that distribute power lines to the functional control of actuators, including at least a shut-off device, nadkanny valves, side valves with the ability their allowable closure in a specific, namely in the opposite specified sequence, with an adjustable set The specified permissible time intervals between shutdowns of each of them, for which, mentioned control pneumohydroaccumulators are installed on the logical control line with the possibility of their interaction on pressure release each with their throttle slowing the closing of the slam-shut device by a time 1.5-2 times the interval between the closing nadkorny valves and side valves, ranging from 10 to 120 s, while the control valves of all power lines of the functional control actuators of each control unit commute with the discharge line of the spent working fluid, while the reset line is communicated mainly through the filter with the working tank
- 9 013727 тела, причем на силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, отсекающего устройства каждого блока управления установлены температурные предохранительные клапаны, закоммутированные на выходе с линией сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды, при этом на линии логического управления каждого блока управления на участке ее подвода к силовой линии функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижки установлен электромагнитный клапан дистанционного включения и отключения боковой задвижки, причем насосно-аккумуляторная установка выполнена преимущественно с вынесенной лицевой панелью управления, а запорные органы, дроссельный клапан и отсекающее устройство каждой скважины снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления.- 9 013727 of the body, and on the power lines of the functional control of the actuators of the locking bodies, the throttle valve, the shut-off devices of each control unit, temperature safety valves are installed, commuted at the outlet with a discharge line of excess working fluid and / or ambient temperature , at the same time on the logic control line of each control unit in the area of its supply to the power line of the functional control of the actuating mechanism bo The solenoid valve has a solenoid valve for remotely activating and deactivating the side valve, the pump-and-battery installation is mainly made with a remote front control panel, and the locking bodies, the throttle valve and the shut-off device of each well are equipped with control devices placed on the front panel of the control unit.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков в части всех объектов изобретения, состоит в повышении надежности и безаварийной эксплуатации добывающих углеводородный флюид скважин, входящих в куст, снижении себестоимости добычи углеводородов, достижении большей простоты управления технологическими процессами за счет автоматизированного управления запорными органами скважины - боковой и надкоренной задвижками, регулирующим дебит скважины дроссельным клапаном, подземным клапаном-отсекателем через предлагаемую станцию управления, которая содержит разработанные в изобретении насосно-аккумуляторную установку с силовым пневмогидроаккумулятором и не менее одного обслуживающего скважину блока управления с силовыми линиями функционального управлениями исполнительными механизмами запорных органов и завязанную с ними логическую линию управления, оснащенную не менее чем трижды продублированными командными клапанами, в том числе два из которых работают от импульса, подаваемого на закрытие скважины при возникновении опасности пожара или закритическим малым или высоким давлением в шлейфе, а также разработанной системы закрытия скважины в логической последовательности отсечения флюида «боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель», работающую через систему замедления прохождения команды на закрытие, включающие тандем из управляющего пневмогидроаккумулятора и дросселя в логической линии управления на участках взаимодействия с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапанаотсекателя.The technical result provided by the above set of features in terms of all objects of the invention is to improve the reliability and trouble-free operation of hydrocarbon fluid producing wells in the hive, reduce the cost of hydrocarbon production, achieve greater ease of control of technological processes due to automated control of well shut-off elements - lateral and nadkoronoy valves, regulating the flow rate of the throttle valve, underground valve-slam-shut through lagged control station, which contains pump-accumulator unit developed in the invention with a power pneumohydroaccumulator and at least one control unit servicing the well with power lines of the functional controls of the actuators of the locking bodies and a control line tied to them equipped with at least three times duplicated command valves. including two of which operate on the impulse supplied to the closure of a well in case of a fire hazard sludge supercritical low or high pressure in the train, as well as the developed system for closing the well in a logical sequence of cutting off the fluid “side valve - nadkorny valve - shut-off valve”, working through the system of delaying the closing command, including a tandem from the control pneumohydroaccumulator and throttle in the logical line control in the areas of interaction with the power lines of the functional control of the actuators of the percussion valve and valve valve.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена газовая или газоконденсатная скважина, схема подключения станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и клапаном-отсекателем к скважине;The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a gas or gas condensate well, the wiring diagram of the control station of the locking bodies, the throttle valve and the shut-off valve to the well;
на фиг. 2 - нефтегазовая или нефтяная скважина, схема подключения станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и клапаном-отсекателем (отсекающим устройством в нефтяной скважине) к скважине;in fig. 2 - oil and gas or oil well, the scheme of connecting the control station of shut-off organs, the throttle valve and the shut-off valve (a shut-off device in the oil well) to the well;
на фиг. 3 - насосно-аккумуляторная установка, гидравлическая принципиальная схема;in fig. 3 - pump-accumulator unit, hydraulic schematic diagram;
на фиг. 4 - блок управления, гидравлическая принципиальная схема.in fig. 4 - control unit, hydraulic schematic diagram.
Куст газовых, или газоконденсатных, или нефтегазовых, или нефтяных скважин 1 включает по меньшей мере две соответственно газовые, или газоконденсатные, или нефтегазовые, или нефтяные скважины, каждая из которых содержит эксплуатационную колонну 2 с колонной 3 насоснокомпрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием. Подземное эксплуатационное оборудование каждой газовой, или газоконденсатной, или нефтегазовой скважины, входящей в куст, содержит, по меньшей мере, выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель 4 с дистанционным управлением, а каждая нефтяная скважина, входящая в куст, содержит в составе подземного эксплуатационного оборудования отсекающее поток нефти устройство с дистанционным управлением, выполненное с исполнительным механизмом, при этом при фонтанной добыче нефти в качестве отсекающего устройства используют клапан-отсекатель 4.A gas or gas condensate, or oil and gas, or oil well 1 shrub includes at least two gas, or gas condensate, or oil and gas, or oil wells, respectively, each of which contains a production string 2 with a string of 3 pump-compressor pipes with underground production equipment. The underground production equipment of each gas or gas condensate or oil and gas well entering the hive contains, at least, a shut-off valve 4 with remote control performed with an actuator, and each oil well entering the hive contains as a part of the underground production equipment an oil-cut device with a remote control, made with an actuator, while in the flow of oil production a valve is used as a shut-off device Sekatel 4.
Каждая газовая, или газоконденсатная, или нефтегазовая, или нефтяная скважина 1, входящая соответственно в куст газовых, или газоконденсатных, или нефтегазовых, или нефтяных скважин, содержит также устье скважины с устьевым оборудованием, имеющем колонную головку 5, трубную головку 6, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура 7, включающая запорные органы боковую задвижку 8 и надкоренную задвижку 9 с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан 10, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку 11 и клапан 12 контроля низкого и высокого давления.Each gas or gas condensate, or oil and gas, or oil well 1, which is respectively a part of a gas or gas condensate well, or oil and gas, or oil wells, also contains a wellhead with wellhead equipment having a column head 5, a pipe head 6, on which is installed mounted in the form of a Christmas tree, tree-like armature 7, including shut-off elements, side valve 8 and nadkorny valve 9 with actuators, as well as adjoining to the last regulating well flow rate throttle valve 10, Enriched with the actuator, and control bodies - fuse box 11 and the valve 12 of the control of low and high pressure.
Каждая газовая или газоконденсатная скважина (фиг. 1), входящая соответственно в куст газовых или газоконденсатных скважин, содержит также в составе подземного эксплуатационного оборудования по меньшей мере один ингибиторный клапан 13, а колонна 3 насосно-компрессорных труб включает по меньшей мере один разъединитель 14 колонны.Each gas or gas condensate well (Fig. 1), which is respectively included in the gas or gas condensate well, also contains at least one inhibitory valve 13 in the underground production equipment, and the tubing string 3 includes at least one disconnector 14 of the column .
Каждая нефтегазовая скважина (фиг. 2), входящая в куст нефтегазовых скважин, содержит также в составе подземного эксплуатационного оборудования, по меньшей мере, эксплуатационный пакер 16, циркуляционный клапан 17, срезной клапан 18 и по меньшей мере один ингибиторный клапан 13, а колонна 3 насосно-компрессорных труб включает по меньшей мере один разъединитель 14 колонны.Each oil and gas well (Fig. 2), which is part of an oil and gas well cluster, also contains, as part of the underground production equipment, at least a production packer 16, a circulation valve 17, a shear valve 18 and at least one inhibitory valve 13, and a column 3 tubing includes at least one disconnector 14 columns.
- 10 013727- 10 013727
Каждая нефтяная скважина (фиг. 2), входящая в куст нефтяных скважин, содержит в составе подземного эксплуатационного оборудования, по меньшей мере, циркуляционный клапан 17, срезной клапан 18, незамерзающий обратный клапан (на чертежах не показано), при необходимости, сепарационную установку, установленную в эксплуатационном пакере 16 и предназначенную для отделения воды от нефти, и по меньшей мере один ингибиторный клапан 13, а колонна 3 насосно-компрессорных труб снабжена по меньшей мере одним разъединителем 14 колонны.Each oil well (Fig. 2), which is included in the oil well cluster, contains, as part of the underground production equipment, at least a circulation valve 17, a shear valve 18, a non-freezing check valve (not shown), a separation unit, if necessary installed in the production packer 16 and designed to separate water from oil, and at least one inhibitory valve 13, and the column 3 tubing equipped with at least one disconnector 14 of the column.
Каждая газовая, или газоконденсатная, или нефтегазовая, или нефтяная скважина 1, входящая соответственно в куст газовых, или газоконденсатных, или нефтегазовых, или нефтяных скважин, через свои запорные органы 8, 9, регулирующий дроссельный клапан 10 и клапан-отсекатель 4 связана со станцией управления, включающей общую на станцию насосно-аккумуляторную установку 18 и по меньшей мере один на каждую скважину блок 19 управления. Также станция управления содержит центральный пульт управления (на чертежах не показано), размещенный на расстоянии от неё и сообщенный с ней линией связи, например оптоволоконным кабелем или радиоканалом.Each gas or gas condensate, or oil and gas, or oil well 1, entering respectively into a gas or gas condensate well, or oil and gas, or oil wells, through its stop valves 8, 9, regulating the throttle valve 10 and the shut-off valve 4 is connected to the station control, including a common station pumping unit 18 and at least one for each well unit 19 control. The control station also contains a central control panel (not shown in the drawings) located at a distance from it and communicated with it by a communication line, such as a fiber-optic cable or a radio channel.
Насосно-аккумуляторная установка 18 включает насосную группу 20 и сообщенный с ней по рабочему телу линией 21 высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор 22 высокого давления.Pump-battery installation 18 includes a pump group 20 and communicated with it through the working body by a high-pressure line 21 of a high-pressure power functional pneumohydroaccumulator 22.
Каждый блок 19 управления включает запитанные от упомянутой линии 21 высокого давления через регуляторы 23, 24 давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии 25-28 функционального управления соответственно исполнительными механизмами запорных органов 8, 9, дроссельного клапана 10, клапана-отсекателя 4 и управляющая их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие каждой скважины в логической последовательности - боковая задвижка 8 - надкоренная задвижка 9 - клапан-отсекатель 4 линия 29 логического управления, сообщенная с плавкой вставкой 11 и клапаном 12 контроля низкого и высокого давления и оснащенная с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие каждой скважины гидравлическими распределительными клапанами 30-33, один 30 из которых передает в линию 29 логического управления команду на закрытие каждой скважины от плавкой вставки 11, другой 31 - от клапана 12 контроля низкого и высокого давления, а по меньшей мере два других 32, 33 - соответственно от дистанционного и ручного управления. Система замедления включает установленные на участках 34, 35 взаимодействия линии 29 логического управления соответственно с силовыми линиями 26, 27 функционального управления соответственно исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор 36 и дроссель 37, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины.Each control unit 19 includes powered from said high-pressure line 21 via pressure regulators 23, 24, reducing functional pressure to the required, functional control power lines 25-28, respectively, of the actuators of the locking bodies 8, 9, throttle valve 10, shut-off valve 4 and controlling their work through a system of time-delayed command passage at least to close each well in a logical sequence - side valve 8 - nadkor valve 9 - shut-off valve 4 logic control line 29 communicated with fusible insert 11 and low and high pressure control valve 12 and equipped with the possibility of duplicating commands to close each well with hydraulic control valves 30-33, one 30 of which transmits logic control 29 to the line a command to close each well from the fusible link 11, another 31 from the low pressure and high pressure control valve 12, and at least two others 32, 33 from remote and manual control, respectively. The deceleration system includes logic control lines 29 installed in sections 34, 35, respectively, with power lines 26, 27, functional controls, respectively, actuators of the nadkashenny valve and shut-off valve, retarders, including control pneumohydroaccumulator 36 and throttle 37, which provide different response times for well closure .
Силовой функциональный пневмогидроаккумулятор 22 выполнен преимущественно модульносекционным.Power functional pneumohydroaccumulator 22 is made predominantly modular.
Силовая линия 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя снабжена не менее чем одним мультипликатором 38 давления. Для первой и второй климатических зон мультипликатор 38 давления выполнен предпочтительно продублированным.The power line 27 of the functional control of the actuator valve-slam-shut is equipped with at least one pressure multiplier 38. For the first and second climatic zones, the pressure multiplier 38 is preferably duplicated.
Станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа 39, в котором смонтированы по меньшей мере два, предпочтительно три блока 19 управления, по одному на каждую скважину, и общая насосно-аккумуляторная установка 18, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя.The control station is structurally designed in the form of a cabinet 39 in which at least two, preferably three control units 19 are mounted, one for each well, and a common pump-and-battery installation 18, in addition, the station is equipped with piping in the form of the mentioned control lines, communicated on the working fluid with the actuators of the locking bodies, the throttle valve and the valve-slam-shut.
Насосно-аккумуляторная установка 18 содержит бак 40 с рабочим телом преимущественно в виде жидкости.Pump-battery installation 18 contains the tank 40 with the working fluid mainly in the form of a liquid.
В качестве рабочего тела используют жидкость, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена преимущественно минеральном маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания преимущественно типа силиконовой, например полиметилсилоксановая. Бак 40 для рабочего тела оснащен не менее чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления. Датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке 40 в заданных уровнях. Для первой и второй климатических зон бак 40 рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа.The working fluid is a liquid whose temperature viscosity and freezing temperature is determined from the climatic conditions of the well, and the control station, designed to work in the third and fourth climatic zones, is mainly equipped with mineral oil as the working fluid, and for the first and second climatic zones zones as the working fluid adopted liquid with a low freezing point mainly of the type of silicone, for example polymethylsiloxane. The working medium tank 40 is equipped with at least one liquid level indicator, for example, a visual indicator or a level sensor communicated via remote control channels with a central control panel. The level sensor is equipped with a system for giving signals about the maximum permissible and critical levels or is connected to the system of the central control panel, issuing commands to maintain the level of the liquid in the tank 40 at predetermined levels. For the first and second climatic zones, the tank 40 of the working fluid is equipped with a liquid preheater, made in the form of a coil or heating element.
Насосная группа 20 оснащена для первой и второй климатических зон предпочтительно не менее чем двумя параллельно подключенными насосами 41 высокого давления, один из которых выполнен дублирующим. В качестве насоса 41 высокого давления используют преимущественно электронасос, предпочтительно аксиально-поршневой с асинхронным электродвигателем 42. Насосы 41 включены в линию 21 высокого давления через входной фильтр 43 и выходной фильтр 44, предпочтительно грубой и тонкой очистки соответственно. Каждый из упомянутых насосов 41 на выходе оснащен предохранительPump group 20 is equipped for the first and second climatic zones, preferably with at least two parallel-connected high-pressure pumps 41, one of which is duplicated. As the high-pressure pump 41, an electropump is preferably used, preferably an axial-piston pump with an asynchronous electric motor 42. The pumps 41 are connected to the high-pressure line 21 through an inlet filter 43 and an outlet filter 44, preferably coarse and fine, respectively. Each of the above pumps 41 is equipped with a fuse outlet
- 11 013727 ным клапаном 45 давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии 21 высокого давления через систему запорных устройств, например, шаровых кранов 46. По крайней мере, установленные на выходе фильтры 44 тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления. Насосная группа 20, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей 42 насосов 41 и обратным клапаном 47, сообщена через последние по линии 21 высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором 22, состоящим из параллельно подключенных к коллектору 48 модулей 49 и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых линиях 25-29 управления. Коллектор 48 с пневмогидроаккумулятором 22 сообщен по рабочему телу с линией 21 высокого давления. Устройства запуска или остановки электродвигателей 42 насосов 41, подключенные к линии 21 высокого давления, выполнены, например, в виде реле 50 давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров. Модули 49 пневмогидроаккумулятора 22 выполнены с мембранным или предпочтительно поршневым разделителем сред. Суммарный рабочий объем всех модулей 49 силового функционального пневмогидроаккумулятора 22 принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов скважины 8, 9, дроссельного клапана 10 и клапана-отсекателя 4, подключенных к станции скважин 1 или поддержания рабочего состояния скважин в течение не менее чем одного месяца при отсутствии электроэнергии.- 11 013727 pressure valve 45 and is mounted with the possibility of selectively disconnecting from the high-pressure line 21 through a system of shut-off devices, for example, ball valves 46. At least the fine-cleaning filters 44 installed at the outlet are equipped with a visual indicator and / or an electric sensor communicated with central control panel. The pump group 20, equipped at the outlet with devices for starting or stopping electric motors 42 of pump 41 and a check valve 47, communicates through the latter through a high-pressure line 21 with a modular-sectional power functional pneumohydroaccumulator 22, consisting of modules 49 connected in parallel with collector 48 and designed to creating the necessary working pressure in the above-mentioned control lines 25-29. A collector 48 with a pneumohydroaccumulator 22 is communicated through the working fluid with a high-pressure line 21. Devices for starting or stopping electric motors 42 of pumps 41, connected to high pressure line 21, are made, for example, in the form of a pressure switch 50, either in the form of analog pressure sensors, or in the form of electrocontact pressure gauges. The modules 49 pneumohydroaccumulator 22 is made with a membrane or preferably a piston separator media. The total working volume of all modules 49 of the power functional pneumohydraulic accumulator 22 is not less than that required for one-time opening of the shut-off organs of the well 8, 9, the throttle valve 10 and the shut-off valve 4 connected to the well station 1 or to maintain the well condition for at least one month in the absence of electricity.
Регуляторы 23 давления понижают давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях 26, 25, 28 функционального управления соответственно исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии 29 логического управления, включающей также линии 51, 52 соответственно клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки. Регулятор 24 давления в силовой линии 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор 38 с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя. Все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами 53 давления.Pressure regulators 23 reduce the pressure from functional 10-100 MPa to working 0.5-70 MPa in power lines 26, 25, 28 of functional control, respectively, of the executive mechanisms of the high bar, side valve, throttle valve and logic control line 29, which also includes line 51 , 52 respectively, low and high pressure control valves and fuse links. The pressure regulator 24 in the power line 27 of the functional control of the actuator of the slam-shut valve is configured to supply the working fluid to the multiplier 38, taking into account the gear ratio of the latter and the required output pressure of the working fluid of at least 21-70 MPa for subsequent supply and control of the slam-shut actuator. All of these functional control power lines are equipped with pressure relief valves 53 installed in the areas in front of the actuators.
Каждый блок 19 управления содержит систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины. Система автоматической защиты включает подключенные к линии 29 логического управления через гидравлические распределительные клапаны 30, 31 соответственно линию 52 плавкой вставки и линию 51 клапана контроля низкого и высокого давления. Клапан 12 контроля низкого и высокого давления установлен в зоне, примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно на шлейфе. Линии 48, 49 соответственно клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле 54 или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по причине пожара или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана 12 контроля низкого и высокого давления.Each control unit 19 contains an automatic well protection system, a remote system and a manual well shut-off system. The automatic protection system includes connected to the logic control line 29 via hydraulic distribution valves 30, 31, respectively, fuse link line 52 and low and high pressure control valve line 51. The valve 12 controls the low and high pressure is installed in the zone adjacent to the Christmas tree, preferably on the line. Lines 48, 49, respectively, of the low and high pressure control valves and the fusible link are equipped with a relay 54 or pressure sensors with the possibility of issuing a signal to the central control panel to shut off the well, respectively, due to fire or because the operating pressure limits specified by valve setting 12 are exceeded. control of low and high pressure.
Линия 29 логического управления каждого блока 19 управления последовательно соединяет по рабочему телу через распределительные клапаны 55-57 для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители 58-60 силовых линий 27, 26, 25 функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, клапана-отсекателя 4, надкоренной задвижки 9, боковой ззадвижки 8 с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них. Для этого на линии 29 логического управления установлены управляющие пневмогидроаккумуляторы 36 с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем 37. Управляющий пневмогидроаккумулятор 36 на участке 35 взаимодействия с силовой линией 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя 4 настроен на замедление закрытия клапана-отсекателя на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки 9 и боковой задвижки 8, составляющий от 10 до 120 с.The logic control line 29 of each control unit 19 sequentially connects through the working fluid through distribution valves 55-57 to provide the required logical sequence of well control valve-distributors 58-60 of power lines 27, 26, 25 for the functional control of actuators, including at least measure valve slam 4, nadkarny valve 9, side valve 3 with the possibility of acceptable closure in a certain, namely in the opposite of the specified sequence, with adjustable set permissible time intervals between outages each. To do this, control pneumatic-hydraulic accumulators 36 are installed on the logic control line 29 with the possibility of their interaction at the pressure relief of each with their throttle 37. for a time, 1.5-2 times the interval between the closing of the tapped valve 9 and the side valve 8, which is from 10 to 120 s.
На линии 29 логического управления каждого блока 19 управления на участке ее подвода к силовой линии 25 функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижкой установлен электромагнитный клапан 61 дистанционного включения и отключения боковой задвижки 8.On line 29 of the logic control of each control unit 19 in the area of its supply to the power line 25 of the functional control of the side-valve actuating mechanism, a solenoid valve 61 for remotely turning on and off the side valve 8 is installed.
Силовая линия 28 функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана 10 каждого блока 19 управления снабжена трехпозиционным распределительным клапаном 62 предпочтительно с двумя электромагнитами.The power line 28 of the functional control of the actuator of the throttle valve 10 of each control unit 19 is equipped with a three-position distribution valve 62, preferably with two electromagnets.
Распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами каждого блока 19 управления закоммутированы с линией 63 сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия 63 сброса сообщена преимущественно через фильтр с баком 40 рабочего тела.The distribution valves of all power lines of the functional control of the actuators of each control unit 19 are switched off from the discharge line 63 of the spent working fluid, while the discharge line 63 is communicated mainly through the filter with the working fluid tank 40.
На силовых линиях 25-28 функционального управления исполнительными механизмами запорных органов 8, 9, клапана-отсекателя 4, дроссельного клапана 10 каждого блока 19 управления установлены температурные предохранительные клапаны 64, закоммутированные на выходе с линией 63 сброса изOn power lines 25-28 of the functional control of the actuators of the locking bodies 8, 9, shut-off valve 4, throttle valve 10 of each control unit 19, temperature safety valves 64 are installed, commuted at the outlet with discharge line 63 out of
- 12 013727 бытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды.- 12 013727 bytes of the working fluid emitted during temperature differences of the working fluid and / or the environment
Насосно-аккумуляторная установка 18 выполнена преимущественно с вынесенной лицевой панелью управления.Pump-battery installation 18 is made mainly with the remote front control panel.
Запорные органы 8, 9, дроссельный клапан 10 и клапан-отсекатель 4 каждой скважины снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока 19 управления.The locking bodies 8, 9, the throttle valve 10 and the shut-off valve 4 of each well are equipped with control devices placed on the front panel of the control unit 19.
Шкаф 39 станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.The cabinet 39 of the control station is heat-insulated and explosion-proof, and the connection of cable lines to the cabinet is made through the cable leads of an explosion-proof design.
Работа осуществляется следующим образом.The work is as follows.
Насосно-аккумуляторная установка 18 предназначена для создания и поддержания требуемого рабочего давления рабочего тела - рабочей среды в линиях управления станции.Pump-battery installation 18 is designed to create and maintain the required working pressure of the working fluid - the working environment in the control lines of the station.
Рабочая среда из бака 40 объемом порядка 200 л по трубопроводу поступает через фильтр грубой очистки 43 и кран 65 на вход электронасоса 41, который приводится в действие электродвигателем 42. На выходе из насоса после крана 46 установлен фильтр тонкой очистки 44.The working medium from the tank 40 with a volume of about 200 l through the pipeline enters through the coarse filter 43 and the valve 65 to the input of the electric pump 41, which is driven by an electric motor 42. At the exit from the pump after the crane 46, a fine filter 44 is installed.
Предохранительный клапан 45 настроен на заданное рабочее давление 21 МПа и при превышении заданного значения давления соединяет линию 21 высокого давления (нагнетания) с полостью бака 40 и происходит сброс лишнего объема рабочей среды по линии 63 сброса.The safety valve 45 is set to a predetermined operating pressure of 21 MPa and when the set pressure is exceeded, it connects the high pressure (discharge) line 21 to the cavity of the tank 40 and the excess volume of working medium is discharged through the discharge line 63.
Через обратный клапан 47 из линии 21 нагнетания рабочая среда поступает в коллектор 48 и заполняет модули 49 силового функционального пневмогидроаккумулятора 22, предназначенные для хранения необходимого запаса рабочей среды под давлением, при этом каждый модуль 49 выполнен объемом 40-50 л.Through the check valve 47 from the discharge line 21, the working medium enters the collector 48 and fills the modules 49 of the power functional pneumohydroaccumulator 22, designed to store the necessary supply of working medium under pressure, each module 49 is made of 40-50 liters.
После заполнения пневмогидроаккумулятора 22 рабочая среда по трубопроводам поступает в силовые линии 25-28 функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, клапана-отсекателя, дроссельного клапана и в линию 29 логического управления.After filling the pneumohydroaccumulator 22, the working medium through pipelines enters the power lines 25-28 of the functional control of the actuators of the locking bodies, the slam-shut valve, the throttle valve, and the logic control line 29.
Регулятор 24 давления в силовой линии 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя понижает давление в линии 21 нагнетания с 21 МПа до давления трех- или четырехкратного давлению на выходе из мультипликатора 38, обеспечивающего рабочее давление на линии 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя, равное 28 МПа (280 кгс/см2). Предохранительный клапан 53 настроен на заданное рабочее давление 28 МПа и при превышении заданного значения давления соединяет упомянутую линию 27 с полостью бака 40 и происходит сброс лишнего объема рабочей среды по линии 63 сброса.The pressure regulator 24 in the power line 27 of the functional control of the valve-actuator actuator reduces the pressure in the discharge line 21 from 21 MPa to a pressure of three or four times the outlet pressure from the multiplier 38, which provides the operating pressure on the line 27 of the functional control of the valve-actuator actuator, equal to 28 MPa (280 kgf / cm 2 ). The safety valve 53 is set to a predetermined working pressure of 28 MPa and, when the set pressure value is exceeded, connects said line 27 to the cavity of tank 40 and excess working medium is discharged via line 63 of discharge.
Регуляторы 23 давления понижают давление в силовой линии 28 функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана 10 и линии 29 логического управления до рабочего давления 4 МПа (40 кгс/см2), а в силовых линиях 25, 26 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой и надкоренной задвижек - до 14 МПа (140 кгс/см2). Предохранительные клапаны 53 настроены на заданное рабочее давление 4 МПа и при превышении заданного значения давления соединяют упомянутые линии с полостью бака 40 и происходит сброс лишнего объема рабочей среды по линии 63 сброса.Pressure regulators 23 reduce the pressure in the power line 28 of the functional control of the actuator of the throttle valve 10 and the logic control line 29 to a working pressure of 4 MPa (40 kgf / cm 2 ), and in the power lines 25, 26 of the functional control of the lateral and imperial valves, respectively - up to 14 MPa (140 kgf / cm 2 ). The safety valves 53 are set to a predetermined working pressure of 4 MPa and, when the set pressure value is exceeded, connect the said lines to the cavity of the tank 40 and the excess volume of the working medium is discharged via the discharge line 63.
В блоке 19 управления станции рабочая среда при давлении 4 МПа в линии 29 логического управления поступает на вход нормально закрытого гидравлического распределительного клапана 30, предназначенного для сброса давления управления при пожаре. После заполнения линии 52 плавкой вставки гидравлический распределительный клапан 30 открывается и рабочая среда поступает на вход нормально закрытого гидравлического распределительного клапана 31, предназначенного для сброса давления управления при срабатывании клапана 12 контроля низкого и высокого давления, установленного в линии 51 упомянутого клапана. Затем рабочая среда проходит через нормально открытые распределительный клапан 32, предназначенный для дистанционного включения и отключения всей скважины, и распределительный клапан 33, предназначенный для ручного аварийного отключений всей скважины посредством кнопки аварийного отключения.In the control unit 19 of the station, the working medium at a pressure of 4 MPa in the logic control line 29 is fed to the inlet of a normally closed hydraulic distribution valve 30 intended for relieving control pressure in case of fire. After filling the fuse line 52, the hydraulic distribution valve 30 opens and the process fluid enters the inlet of the normally closed hydraulic distribution valve 31, designed to relieve control pressure when the low and high pressure control valve 12 is activated in line 51 of the valve. Then the working medium passes through normally open distribution valve 32, intended for remote activation and shutdown of the entire well, and distribution valve 33, intended for manual emergency shutdown of the entire well through the emergency shutdown button.
После распределительного клапана 33 рабочая среда поступает на вход нормально закрытого распределительного клапана 55 с гидроприводом и ручным дублером.After the distribution valve 33, the working medium enters the inlet of the normally closed distribution valve 55 with hydraulic actuator and manual override.
При заполненной линии 52 плавкой вставки реле давления 54 выдает сигнал на центральный пульт управления.When the line 52 of the fuse-link of the pressure switch 54 is filled, it outputs a signal to the central control panel.
При заполненной линии 51 клапана контроля низкого и высокого давления другое реле давления 54 также выдает сигнал на центральный пульт управления.When the low and high pressure control valve line 51 is filled, another pressure switch 54 also provides a signal to the central control panel.
Далее для того чтобы открыть скважину, нужно выполнить следующую последовательность действий:Next, in order to open a well, you need to perform the following sequence of actions:
потянуть за ручку распределительного клапана 55, который ставится на самопитание, а рабочая среда через обратный клапан 66 поступает на привод клапана-распределителя 58, который открывается и рабочая среда из силовой линии 27 функционального управления исполнительным механизмом клапанаотсекателя поступает на его исполнительный механизм; происходит открытие клапана-отсекателя 4;pull the knob of the distribution valve 55, which is placed on the power supply, and the working medium through the check valve 66 is fed to the actuator of the valve-distributor 58, which opens and the working medium from the power line 27 of the functional control of the valve actuator to the actuator; opening of the slam-shut valve 4;
потянуть за ручку распределительного клапана 56, который ставится на самопитание, а рабочая среда через обратный клапан 67 поступает на привод клапана-распределителя 59, который открывается и рабочая среда из силовых линий 25, 26 функционального управления соответственно исполнительнымиpull the handle of the distribution valve 56, which is placed on the power supply, and the working medium through the check valve 67 is fed to the actuator of the valve-distributor 59, which opens and the working medium from the power lines 25, 26 of the functional control, respectively, executive
- 13 013727 механизмами боковой и надкоренной задвижек поступает на исполнительный механизм надкоренной задвижки; происходит открытие надкоренной задвижки 9;- 13 013727 mechanisms of lateral and high-profile valves are fed to the actuator of the low-profile valve; the opening of the snubbed valve 9 occurs;
потянуть за ручку распределительного клапана 56, который ставится на самопитание, а рабочая среда через обратный клапан 67 и нормально открытый электромагнитный клапан 61 поступает на привод клапана-распределителя 60, который открывается и рабочая среда из силовых линий 25, 26 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой и надкоренной задвижек поступает на исполнительный механизм боковой задвижки; происходит открытие боковой задвижки 8.pull the handle of the distribution valve 56, which is placed on the power supply, and the working medium through the check valve 67 and the normally open solenoid valve 61 is fed to the actuator of the valve-distributor 60, which also opens the working medium from the power lines 25, 26 of the functional control, respectively, to the lateral actuators and nadkorny valves comes to the actuator side flaps; side valve opening 8.
Пример работы по закрытию скважины.An example of the work to close the well.
Система автоматической защиты.Automatic protection system
При штатных значениях давлений в линиях 51, 52 соответственно клапана 12 контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки 11 скважины распределительный клапан 31 находится в открытом положении. При падении или повышении давления рабочей среды в упомянутых линиях ниже или выше установленных (заданных) значений распределительный клапан 31 переходит в закрытое положение, происходит сброс рабочей среды из силовых линий 25, 26, 27 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой, надкоренной задвижек и клапана-отсекателя. Дроссели 37 с пневмогидроаккумуляторами 36 служат для регулирования временного интервала при последовательном закрытии запорных органов скважины и клапана-отсекателя.At standard pressures in lines 51, 52, respectively, of valve 12 for controlling low and high pressure and fusible insert 11 of well, distribution valve 31 is in the open position. When the pressure in the above lines drops below or above the set (specified) values, the control valve 31 moves to the closed position, the working medium is discharged from the power lines 25, 26, 27 of the functional control, respectively, to the actuators of the side, raised valve and valve cutter. Throttles 37 with pneumatic accumulators 36 serve to regulate the time interval during the sequential closure of the closure organs of the well and the valve-slam-shut.
В случае возникновения пожара при повышении температуры окружающей среды на устье скважины выше установленного значения (при пожарной ситуации) происходит сброс рабочей среды из линии 52 плавкой вставки, после чего распределительный клапан 30 переходит в закрытое положение, происходит сброс рабочей среды из силовых линий 25, 26, 27 функционального управления соответственно боковой, надкоренной задвижек и клапана-отсекателя. Дроссели 37 с пневмогидроаккумуляторами 36 служат для регулирования временного интервала при последовательном закрытии запорных органов скважины и клапана-отсекателя.In the event of a fire when the ambient temperature at the wellhead is above the set value (in a fire situation), the working medium is discharged from the fuse line 52, after which the control valve 30 moves to the closed position, the working medium is discharged from the power lines 25, 26 , 27 functional controls, respectively, side, nadkorny valves and valve-slam. Throttles 37 with pneumatic accumulators 36 serve to regulate the time interval during the sequential closure of the closure organs of the well and the valve-slam-shut.
Система дистанционного отключения скважины.System of remote shutdown of a well.
В блоке 19 управления станции установлены распределительный клапан 32, выполненный электромагнитным, и электромагнитный клапан 61, управляемые с панели управления станции или с центрального пульта управления.In the station control unit 19, a distribution valve 32, made solenoid, and solenoid valve 61 are installed, controlled from the station control panel or from the central control panel.
При подаче сигнала 24В на электропривод клапана 32 производится дистанционное закрытие боковой задвижки 8, надкоренной задвижки 9 и клапана-отсекателя 4.When a 24V signal is applied to the actuator of the valve 32, the side valve 8, the snubbed valve 9 and the slam-shut valve 4 are remotely closed.
При подаче сигнала 24В на электропривод клапана 61 производится дистанционное закрытие боковой задвижки 8.When a 24V signal is applied to the actuator of the valve 61, the side gate valve 8 is remotely closed.
Управление регулирующим дроссельным клапаном.Control throttle valve control.
При подаче напряжения на первый электромагнит трехпозиционного распределительного клапана 62 рабочая среда под давлением до 4 МПа из силовой линии 28 функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана подается в его исполнительный механизм. От позиционера, установленного на упомянутом клапане, выдается аналоговый сигнал в шкаф 39 управления или на центральный пульт управления. После чего от шкафа 39 поступает сигнал на первый электромагнит (снимается напряжение) и клапан 62 переводится в нейтральное положение. При необходимости снижения расхода добываемого флюида от шкафа управления подается сигнал на второй электромагнит клапана 62, происходит сброс рабочей среды до заданных параметров.When voltage is applied to the first electromagnet of the three-position distribution valve 62, the working medium under pressure up to 4 MPa from the power line 28 of the functional control of the actuator of the throttle valve is fed to its actuator. From the positioner mounted on said valve, an analog signal is output to the control cabinet 39 or to the central control panel. Then from the cabinet 39, the signal to the first electromagnet (voltage is removed) and the valve 62 is transferred to the neutral position. If it is necessary to reduce the flow rate of the produced fluid, a signal is sent from the control cabinet to the second valve solenoid 62, the working medium is reset to the specified parameters.
Claims (24)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA200801558A EA013727B1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Remote-controlled downhole equipment of gas, gas-condensate, oil-gas, oil deposits well cluster |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA200801558A EA013727B1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Remote-controlled downhole equipment of gas, gas-condensate, oil-gas, oil deposits well cluster |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200801558A1 EA200801558A1 (en) | 2009-12-30 |
EA013727B1 true EA013727B1 (en) | 2010-06-30 |
Family
ID=41563110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200801558A EA013727B1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Remote-controlled downhole equipment of gas, gas-condensate, oil-gas, oil deposits well cluster |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA013727B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3993100A (en) * | 1974-04-29 | 1976-11-23 | Stewart & Stevenson Oiltools, Inc. | Hydraulic control system for controlling a plurality of underwater devices |
US4442902A (en) * | 1980-10-31 | 1984-04-17 | Schlumberger Technology Corporation | Remote hydraulic control method and apparatus, notably for underwater valves |
SU1529004A1 (en) * | 1987-09-01 | 1989-12-15 | Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика" | Automatic system for controlling yield of arrays of gas wells |
RU2066740C1 (en) * | 1992-06-11 | 1996-09-20 | Институт горного дела СО РАН | Device for automatic control of the process of development of oil, gas and gas-condensate fields |
RU2181426C1 (en) * | 2001-07-02 | 2002-04-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики | Post of control of christmas tree and underground cutoff valve of gas producing wells |
-
2008
- 2008-05-20 EA EA200801558A patent/EA013727B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3993100A (en) * | 1974-04-29 | 1976-11-23 | Stewart & Stevenson Oiltools, Inc. | Hydraulic control system for controlling a plurality of underwater devices |
US4442902A (en) * | 1980-10-31 | 1984-04-17 | Schlumberger Technology Corporation | Remote hydraulic control method and apparatus, notably for underwater valves |
SU1529004A1 (en) * | 1987-09-01 | 1989-12-15 | Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика" | Automatic system for controlling yield of arrays of gas wells |
RU2066740C1 (en) * | 1992-06-11 | 1996-09-20 | Институт горного дела СО РАН | Device for automatic control of the process of development of oil, gas and gas-condensate fields |
RU2181426C1 (en) * | 2001-07-02 | 2002-04-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики | Post of control of christmas tree and underground cutoff valve of gas producing wells |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA200801558A1 (en) | 2009-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2367770C1 (en) | Equipment system for gas field well controlling | |
RU2367771C1 (en) | Equipment system for gas field well controlling | |
RU2365738C1 (en) | Oil and gas well | |
RU2367772C1 (en) | Oil well pad | |
RU2367781C1 (en) | Recovery method of gas condensate | |
RU2367786C1 (en) | Oil well | |
RU2367779C1 (en) | Method of exploiting oil field | |
RU2367788C1 (en) | Gas-condensate well pad | |
EA013310B1 (en) | Methods for controling x-mass tree and underground equipment of wells in gas, gas-condensate, oil-and gas and oil fields | |
RU2367784C1 (en) | Method of controlling gas-condensate field | |
RU84053U1 (en) | BUSH OF GAS-CONDENSATE WELLS | |
RU84453U1 (en) | OIL AND GAS WELL | |
RU2365737C1 (en) | Complex of equipment for control of oil pool well | |
EA013726B1 (en) | Gas, gas-condensate and oil wells with remote-controlled downhole equipment | |
RU2367777C1 (en) | Oil extraction method | |
RU2352759C1 (en) | Gas well | |
RU84454U1 (en) | BUSH OF OIL AND GAS WELLS | |
RU2367776C1 (en) | Gas extraction method | |
RU2352758C1 (en) | Equipment complex for controlling gas-condensate deposit well | |
RU84752U1 (en) | OIL WELL | |
RU2367778C1 (en) | Method of exploiting oil-gas field | |
EA013727B1 (en) | Remote-controlled downhole equipment of gas, gas-condensate, oil-gas, oil deposits well cluster | |
RU2367782C1 (en) | Method of exploiting gas field | |
RU2367790C1 (en) | Method of controlling oil-gas field | |
RU2352760C1 (en) | Gas condensate well |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |