EA022908B1 - Wellhead high integrity protection system (hips) with automatic testing and self-diagnostics - Google Patents

Abstract

A method for diagnostics of a high integrity protection system (HIPS) for protection of a pipeline downstream of a wellhead includes monitoring for initiation of an automatic trip or manual safety shutdown or full shut-off test; determining the process safety time (PST) that elapses between the time at which the upstream pressure reached the trip setpoint and the time at which the upstream pressure reaches the maximum allowable piping pressure (MAPP) of the downstream pipeline; and verifying that the safety critical isolation valves stroked to the fully closed position within 1/2 PST and that the downstream pressure did not exceed the MAPP. If the verification is successful, no action is required, whereas if the verification shows that either of those parameters are not met, then the HIPS signals an alarm to operators, and in the case of a manual safety shutdown or full shut-off test, resets the pressure trip setpoint to a lower level.

Description

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для эксплуатации и тестирования высокоинтегрированной системы защиты (ВИСЗ, ΗΙΡδ), соединенной с системой трубопровода устья скважины.The present invention relates to a method and apparatus for operating and testing a highly integrated protection system (VISZ, ΗΙΡδ) connected to a wellhead pipeline system.

Предпосылки к созданию изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

В нефтяной и газовой промышленности давление вершины устья скважины может превышать максимальное допустимое давление внутри производственных трубопроводов текучей среды ниже по потоку устья скважины из-за уменьшенной толщины стенки трубы или ограничений стоимости, что препятствует установке трубопроводов с самым высоким рейтингом. Поэтому необходимо, чтобы такие трубопроводы были защищены от избыточного давления, которое могло бы привести к разрыву трубы, который стал бы причиной загрязнения окружающей среды и был бы очень дорогим для устранения. Обычная система, используемая для защиты трубопроводов от избыточного давления, является высокоинтегрированной системой защиты (ВИСЗ, ΗΙΡδ). Как правило, это электрогидравлическая система, использующая датчики давления для измерения давления в трубах, которые используются посредством электроники модуля управления для управления закрытием клапана ВИСЗ производственной трубы. Этот механизм сохраняет высокое давление внутри короткого участка трубопровода между оборудованием устья скважины и клапаном ВИСЗ, который способен выдерживать давление. Это предохраняет основной участок трубопровода с более тонкими стенками от воздействия уровней давления, которые могут превышать рейтинг давления трубопровода.In the oil and gas industry, the pressure at the top of the wellhead may exceed the maximum allowable pressure inside the production pipelines of the fluid downstream of the wellhead due to reduced pipe wall thickness or cost limitations, which prevents the installation of pipelines with the highest rating. Therefore, it is necessary that such pipelines be protected from excessive pressure, which could lead to pipe rupture, which would cause environmental pollution and would be very expensive to eliminate. The conventional system used to protect pipelines from overpressure is a highly integrated protection system (VISZ, ΗΙΡδ). Typically, this is an electro-hydraulic system using pressure sensors to measure the pressure in the pipes, which are used by the electronics of the control module to control the closing of the VISZ valve of the production pipe. This mechanism maintains high pressure inside a short section of the pipeline between the wellhead equipment and the VISZ valve, which is able to withstand pressure. This protects the main section of the pipeline with thinner walls from exposure to pressure levels that may exceed the pressure rating of the pipeline.

Необходимым требованием является то, чтобы безопасность ВИСЗ регулярно проверялась, так как сбой в работе ВИСЗ представляет риск значительного повреждения трубопровода. Обычная система не может быть протестирована в процессе ее эксплуатации. Таким образом, производственная система должна прекратить свою деятельность и быть изолирована для теста. Прерывание эксплуатации имеет серьезные финансовые последствия. Кроме того, по крайней мере один оператор должен быть рядом с ВИСЗ в ходе теста, так как операции клапанов и других компонентов выполняются людьми вручную.A necessary requirement is that the VISZ safety be regularly checked, since a malfunction of the VISZ represents a risk of significant damage to the pipeline. A conventional system cannot be tested during its operation. Thus, the production system should cease to be operational and be isolated for testing. Interruption of operation has serious financial implications. In addition, at least one operator should be near VISS during the test, as the operations of valves and other components are performed manually by people.

Различные подходы были предложены для тестирования и защиты клапанов и систем трубопроводов от избыточного давления. Например, в опубликованной заявке υδ2005/0199286 описывается высокоинтегрированная система защиты от давления, в которой два модуля соединены с двумя трубопроводами ниже по потоку и два трубопровода выше по потоку имеют впускные и выпускные отверстия. Трубопровод соединяет два отверстия, а стыковочный коллектор установлен в трубопроводе между частями ниже по потоку и выше по потоку. Стыковочный коллектор избирательно направляет потоки и в первом, и во втором трубопроводе через первый или второй модуль. Система обеспечивает направление потоков из области выше по потоку обоих трубопроводов через один из модулей в область вниз по потоку одного из трубопроводов, чтобы обеспечить удаление для технического обслуживания, ремонт и/или замену другого модуля. В заявке не раскрывается и нет предложения устройства или способа для тестирования эксплуатации системы во время ее работы.Various approaches have been proposed for testing and protecting valves and piping systems against overpressure. For example, published application υδ2005 / 0199286 describes a highly integrated pressure protection system in which two modules are connected to two pipelines downstream and two pipelines upstream have inlet and outlet openings. A pipeline connects the two openings, and a docking manifold is installed in the pipeline between the parts downstream and upstream. A docking manifold selectively directs flows in both the first and second piping through the first or second module. The system directs flows from an area upstream of both pipelines through one of the modules to an area downstream of one of the pipelines to allow removal for maintenance, repair, and / or replacement of another module. The application does not disclose and there is no proposal for a device or method for testing the operation of the system during its operation.

Например, в патенте США № 6591201, выданном Хайду (Нуйе), описывается импульсноэнергетическая система тестирования текучей среды, в которой импульсы энергии используются для тестирования динамических характеристик производительности устройств и систем контроля текучей среды, таких как газлифтные клапаны. Эта система тестирования пригодна для тестирования поверхностных клапанов-отсекателей в гидравлических контурах, но не обеспечивает предохранительную информацию о возможности всей системы выполнять функцию безопасно.For example, US Pat. No. 6,591,201, issued to Hyde (Nouillet), describes a pulse energy fluid testing system in which energy pulses are used to test the dynamic performance characteristics of fluid control devices and systems, such as gas lift valves. This testing system is suitable for testing surface shutoff valves in hydraulic circuits, but does not provide safety information about the ability of the entire system to perform the function safely.

Патент США № 6880567, выданный Клейверу (К1ауег) и соавторам, описывает систему, которая включает в себя датчики, систему контроля безопасности и запорные клапаны, используемую для защиты технологического оборудования ниже по потоку от избыточного давления. Эта система использует частично-тактный способ тестирования, в котором блокирующие клапаны закрывают до заранее определенной точки, а затем повторно открывают. Эта система, однако, должна прерывать производство для диагностического тестирования.US Pat. No. 6,880,567, issued to Kliver (K1aueg) et al., Describes a system that includes sensors, a safety monitoring system and shut-off valves, used to protect downstream equipment from overpressure. This system uses a partial-stroke test method in which the blocking valves are closed to a predetermined point and then re-opened. This system, however, must interrupt production for diagnostic testing.

Патент США № 7044156, выданный Вебстеру, описывает систему защиты трубопровода, в которой давление текучей среды в секции трубопровода, которое превышает опорное давление гидравлической текучей среды, подается в клапан перепада давления, клапан перепада давления открыт, и, таким образом, вызывает гидравлическое давление в клапане с гидравлическим приводом, которое должно быть выпущено через отверстие. Система защиты, однако, не обеспечивает никаких возможностей диагностики клапана и вынуждена прерывать производство для того, чтобы запорные клапаны были полностью закрыты.U.S. Patent No. 7,044,156, issued to Webster, describes a piping protection system in which a fluid pressure in a piping section that exceeds a reference pressure of a hydraulic fluid is supplied to a differential pressure valve, the differential pressure valve is open, and thereby causes hydraulic pressure to a hydraulically actuated valve to be discharged through an opening. The protection system, however, does not provide any diagnostic capabilities for the valve and is forced to interrupt production so that the shut-off valves are fully closed.

Патент США № 5524484, выданный Салливану, описывает систему диагностики с клапаном, управляемым соленоидом, которая предоставляет пользователю клапана возможность отслеживать состояние клапана в эксплуатации в течение времени, чтобы обнаружить любые ухудшения или проблемыU.S. Patent No. 5,524,484, issued to Sullivan, describes a solenoid-controlled valve diagnostic system that provides the valve user with the ability to monitor the state of a valve in use over time to detect any deterioration or problems.

- 1 022908 в клапане и его компонентах и устранить их до выхода из строя клапана. Эта система не предоставляет возможность тестирования запорных клапанов без прерывания производства.- 1 022908 in the valve and its components and eliminate them until the valve fails. This system does not provide the ability to test shut-off valves without interrupting production.

Патент США № 4903529, выданный Ходжу, описывает способ тестирования гидравлической системы текучей среды, в которой портативное анализирующее устройство имеет подачу гидравлической текучей среды, выпускной трубопровод, устройство для подачи гидравлической текучей среды под давлением от источника к выпускному трубопроводу, возвратный трубопровод, связанный с источником, устройство отслеживания давления текучей среды, соединенное с выпускным трубопроводом, и устройство отслеживания потока текучей среды в возвратном трубопроводе. Анализирующее устройство отключает впуск текучей среды устройства от источника и соединяет впуск текучей среды с выпускным трубопроводом, и отключает выпуск текучей среды устройства от резервуара и соединяет этот выпуск текучей среды с возвратным трубопроводом. Давление текучей среды отслеживается в выпускном трубопроводе и потоке текучей среды через возвратный трубопровод с помощью устройства, находящегося в системе. Этот способ, однако, требует, чтобы производство было прервано для тестирования гидравлической системы.US Patent No. 4,903,529, issued to Hodge, describes a method for testing a hydraulic fluid system in which a portable analyzer has a hydraulic fluid supply, an outlet pipe, a device for supplying hydraulic fluid under pressure from a source to an exhaust pipe, a return pipe associated with the source , a fluid pressure monitoring device connected to the exhaust pipe, and a fluid flow monitoring device in the return pipe. The analyzing device disconnects the fluid inlet of the device from the source and connects the fluid inlet to the outlet pipe, and disconnects the fluid outlet of the device from the reservoir and connects this fluid outlet to the return pipe. Fluid pressure is monitored in the exhaust line and fluid flow through the return line using a device in the system. This method, however, requires that production be interrupted for testing the hydraulic system.

Патент США № 4174829, выданный Роарку и соавторам, описывает чувствительное к давлению устройство безопасности, в котором преобразователь вырабатывает электрический сигнал пропорционально регистрируемому давлению, и контрольное устройство указывает давление вне диапазона давлений, когда измеренное давление превышает заранее определенный предел, что позволяет в случае необходимости принять надлежащие меры по восстановлению. Устройство требует вмешательства операторов.US Patent No. 4,174,829, issued to Roark et al., Describes a pressure-sensitive safety device in which the transmitter generates an electrical signal proportionally to the pressure recorded, and the control device indicates pressure outside the pressure range when the measured pressure exceeds a predetermined limit, which allows, if necessary, to be adopted appropriate recovery measures. The device requires operator intervention.

Патент США № 4215746, выданный Холлдену и соавторам, описывает реагирующую на давление систему безопасности для трубопроводов текучей среды, которая закрывает скважину в случае необычных условий давления в производственной линии скважины. После того, как предохранительный клапан закрыт, контроллер для определения того, когда давление находится в пределах заранее определенного диапазона, выводится из эксплуатации и должен быть сброшен вручную перед тем, как предохранительный клапан может быть открыт. Система приводит к прерыванию производства и вмешательству операторов.US Patent No. 4,215,746 to Holden et al describes a pressure-responsive fluid piping safety system that closes a well in the event of unusual pressure conditions in the well’s production line. After the safety valve is closed, the controller, to determine when the pressure is within a predetermined range, is taken out of service and must be manually reset before the safety valve can be opened. The system leads to interruption of production and operator intervention.

К дополнительным ограничениям существующих систем тестирования и защиты относятся диагностические процедуры. Существующая технология опирается на моделирование процесса и процедуры проверки производительности системы, проводимые один раз во время проектирования системы и ввода в эксплуатацию, чтобы установить критическую точку срабатывания системы защиты.Additional limitations of existing testing and protection systems include diagnostic procedures. Existing technology relies on process simulations and system performance verification procedures that are performed once during system design and commissioning to establish a critical response point for the protection system.

Однако эта процедура не принимает во внимание тот факт, что динамика процесса и время хода клапана могут меняться с течением времени.However, this procedure does not take into account the fact that process dynamics and valve travel times can change over time.

В связи с этим объектом настоящего изобретения является создание устройства и способа для тестирования ВИСЗ в то время как она в эксплуатации, в то время как ВИСЗ работает как трубопровод к трубопроводной системе и без отключения производственной линии, к которой она подключена.In this regard, the object of the present invention is to provide a device and method for testing VISZ while it is in operation, while VISZ works as a pipeline to the pipeline system and without disconnecting the production line to which it is connected.

Другим объектом является создание устройства и способа автоматического тестирования безопасности ВИСЗ без вмешательства оператора.Another object is the creation of a device and method for automatic testing of VISS security without operator intervention.

Еще одним объектом настоящего изобретения является проведение измерений по каждому запросу системы и проверка того, что время отклика ВИСЗ остается в пределах соответствующего диапазона, основанного на этих измерениях, а не на архивных данных пуска.Another object of the present invention is to take measurements on each request of the system and verify that the response time of the VISS remains within the appropriate range based on these measurements, and not on the archived start data.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

Указанные выше объекты, а также другие преимущества, описанные ниже, достигаются с помощью способа и устройства данного изобретения, которое обеспечивает высокоинтегрированную систему защиты (ВИСЗ, ΗΙΡδ), которая защищает и тестирует контроль трубопроводной системы, соединенной с устьем скважины. ВИСЗ согласно настоящему изобретению имеет впуск для соединения с устьем скважины и выпуск для соединения с трубопроводной системой ниже по потоку и в предпочтительном варианте осуществления сконструирована как интегральная система на салазках для транспортировки к месту, где она будет установлена.The above objects, as well as other advantages described below, are achieved using the method and device of the present invention, which provides a highly integrated protection system (VISZ, ΗΙΡδ), which protects and tests the control of the pipeline system connected to the wellhead. The VISS according to the present invention has an inlet for connecting to the wellhead and an outlet for connecting to the pipeline system downstream and, in a preferred embodiment, is designed as an integral system on a slide for transportation to the place where it will be installed.

ВИСЗ содержит два набора поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, 88У), два клапана контроля выпуска (ККВ, УСУ) и предохранительную логическую схему. Два набора ПКО сообщаются по текучей среде с впуском, и эти два набора параллельны друг другу. Каждый набор ПКО имеет два последовательных ПКО, и/или один или оба из двух наборов ПКО работают в качестве трубопровода для текучей среды, входящей через впуск и проходящей через выпуск ВИСЗ для трубопроводной системы. Каждый из ККВ соединен с трубопроводом, разделяющим два набора ПКО, и каждый из ККВ сообщается по текучей среде с линией выпуска, которая при открытии ККВ снижает рабочее давление между двумя ПКО. Предохранительная логическая схема связана с ПКО и ККВ и формирует сигналы для управления работой ПКО и ККВ. ККВ предпочтительно имеют электрическое управление.VISZ contains two sets of surface shutoff valves (PKO, 88U), two exhaust control valves (KKV, USU) and a safety logic circuit. Two sets of FFPs are in fluid communication with the inlet, and the two sets are parallel to each other. Each FFP set has two consecutive FFPs, and / or one or both of the two FFP sets work as a pipeline for the fluid entering through the inlet and passing through the VISZ outlet for the pipeline system. Each of the CCVs is connected to a pipeline separating the two sets of CCFs, and each of the CCFs is in fluid communication with a discharge line, which, when the CCF is opened, reduces the working pressure between the two CCFs. The safety logic circuitry is associated with the FFP and CCF and generates signals to control the operation of the FFP and CCF. CCVs are preferably electrically controlled.

Чувствительные к давлению датчики с дистанционной передачей показателей отслеживают давление трубопровода на участке трубопровода выше по течению выпуска ВИСЗ. В предпочтительном варианте осуществления три датчика давления с дистанционной передачей показателей предусмотрены на выпуске. Предохранительная логическая схема программируется передавать сигнал закрыть ПКО приPressure-sensitive sensors with remote transmission of indicators monitor the pressure of the pipeline in the pipeline section upstream of the VISZ outlet. In a preferred embodiment, three pressure transmitters with remote transmission of indicators are provided at the outlet. Safety logic programmable transmit signal close FFP when

- 2 022908 увеличении давления выше порогового значения, переданного по крайней мере двумя из трех датчиков давления. Для специалиста в данной области техники очевидно, что в этой части системы могут быть использованы больше или меньше трех датчиков давления.- 2 022908 pressure increase above the threshold value transmitted by at least two of the three pressure sensors. It will be apparent to those skilled in the art that more or less than three pressure sensors may be used in this part of the system.

Каждый из двух ККВ соединен с трубопроводом, сообщающимся по текучей среде с общей линией выпуска. Линия выпуска может быть соединена с резервуарным баком или другим устройством хранения или рециркуляции веществ. Каждый набор ПКО работает независимо от работы параллельного набора ПКО. Чувствительные к давлению датчики с дистанционной передачей показаний размещены для отслеживания давления между ПКО в каждом из двух наборов ПКО.Each of the two CCVs is connected to a pipeline in fluid communication with a common discharge line. The discharge line may be connected to a tank tank or other device for storing or recycling substances. Each set of FFP works independently of the parallel set of FFP. Pressure-sensitive sensors with remote reading are placed to track the pressure between the FFP in each of the two FFP sets.

В предпочтительном варианте осуществления предохранительная логическая схема программируется поддерживать один набор ПКО в открытом положении, когда параллельный набор ПКО перемещается в закрытое положение из открытого положения в ходе теста плотного запирания. Кроме того, предохранительная логическая схема программируется измерять и записывать давление между парой закрытых ПКО в ходе теста плотного запирания, и открывать ККВ между закрытыми ПКО в течение короткого периода времени, в ходе теста, чтобы облегчить или уменьшить давление в трубопроводе.In a preferred embodiment, the safety logic is programmed to maintain one set of FFP in the open position when the parallel set of FFP moves to the closed position from the open position during the tight-lock test. In addition, the safety logic circuitry is programmed to measure and record the pressure between a pair of closed FFPs during a tight-lock test, and to open the CCF between closed FFPs for a short period of time, during the test, to relieve or reduce pressure in the pipeline.

В другом предпочтительном варианте осуществления предохранительная логическая схема запрограммирована формировать сигнал сбоя в ходе периода теста плотного запирания, если давление между закрытыми и пропускающими ПКО поднимается выше заранее определенного порогового значения после закрытия ККВ. В еще одном предпочтительном варианте осуществления предохранительная логическая схема запрограммирована выделять закрытые ПКО для использования в качестве рабочего набора ПКО, если в ходе тестового периода давление между закрытыми ПКО не поднимается выше заранее определенного порогового значения.In another preferred embodiment, the safety logic circuitry is programmed to generate a malfunction during the tight-shutdown test period if the pressure between the closed and transmitting FEC rises above a predetermined threshold value after closing the CCW. In yet another preferred embodiment, the safety logic circuitry is programmed to allocate closed FECs for use as a working FEC set if, during the test period, the pressure between the closed FECs does not rise above a predetermined threshold value.

ККВ закрыты в ходе нормальной работы и в ходе полного ручного закрытия (т.е. ручного безопасного отключения или теста полного запирания).CCVs are closed during normal operation and during full manual closing (i.e. manual safe shutdown or full lock test).

ВИСЗ согласно данному изобретению дополнительно содержит ручные запорные клапаны, расположенные выше по потоку и ниже по потоку каждого из параллельных наборов ПКО, которые могут быть использованы, чтобы изолировать каждый из наборов ПКО от трубопроводной системы, например, для технического обслуживания, ремонта и/или замены компонентов системы.VISS according to this invention additionally contains manual shut-off valves located upstream and downstream of each of the parallel sets of FFP, which can be used to isolate each of the FFP sets from the pipeline system, for example, for maintenance, repair and / or replacement system components.

В предпочтительном варианте осуществления ПКО снабжены отказоустойчивыми электрическими приводами клапана, за счет которых все клапаны перемещаются в закрытое положение в случае сбоя питания. Это приведет к прекращению всех потоков текучей среды в трубопроводе ниже по потоку ВИСЗ. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что этот тип отказоустойчивого отключения будет скоординирован с аналогичными требованиями отключения в устье скважины или в другом месте выше по потоку ВИСЗ.In a preferred embodiment, the FFP is equipped with fail-safe electric valve actuators, due to which all valves are moved to the closed position in the event of a power failure. This will result in the cessation of all fluid flows in the downstream VISZ pipeline. It will be apparent to those skilled in the art that this type of fail-safe shutdown will be coordinated with similar shutdown requirements at the wellhead or elsewhere upstream of the VISZ.

В другом аспекте настоящего изобретения обеспечивается способ для проверки эксплуатационной безопасности ВИСЗ, которая соединена с трубопроводной системой устья скважины. ВИСЗ имеет первый и второй наборы поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, 88У), связанных по текучей среде с трубопроводной системой, и два набора параллельны друг другу. Каждый набор ПКО имеет два последовательных ПКО, и ПКО работают в ответ на сигналы от предохранительной логической схемы, как было подробно описано выше.In another aspect of the present invention, there is provided a method for verifying the operational safety of a VISZ that is connected to a wellhead piping system. VISZ has the first and second sets of surface shutoff valves (PKO, 88U), fluidly connected to the pipeline system, and two sets are parallel to each other. Each FEC set has two consecutive FECs, and the FECs operate in response to signals from the safety logic, as described in detail above.

Первый набор ПКО перемещается из открытого положения в закрытое положение для теста безопасности полного запирания, в то время как второй набор ПКО открыт как трубопровод для трубопроводной системы.The first set of FFP is moved from the open position to the closed position for a complete locking safety test, while the second set of FFP is opened as a pipeline for the pipeline system.

Датчик с дистанционной передачей показаний, расположенный между закрытыми ПКО, передает сигнал предохранительной логической схеме, который соответствует давлению текучей среды в трубопроводе между двумя закрытыми клапанами. ККВ, расположенный между закрытым набором ПКО, пропускает под давлением текучую среду между закрытыми ПКО в начале теста безопасности. Пропускаемая текучая среда предпочтительно проходит в резервуар. Сигнал тревоги срабатывает, если первый набор ПКО не поддерживает давление в трубопроводе между ПКО равное или ниже заранее определенного порогового уровня в ходе заранее определенного времени отключения.A transmitter with a remote readout located between closed FFPs transmits a signal to the safety logic, which corresponds to the pressure of the fluid in the pipeline between two closed valves. The CCF, located between the closed set of FFP, passes under pressure a fluid between the closed FFP at the beginning of the safety test. The fluid flow preferably passes into the reservoir. An alarm is triggered if the first set of FFP does not maintain the pressure in the pipeline between the FFP equal to or lower than a predetermined threshold level during a predetermined shutdown time.

Давление, например, в фунтах на килограмм, текучей среды в секции трубопровода между каждым набором ПКО записывается до и в ходе тестирования на безопасность перекрытия клапанов. Графическое отображение записанного давления предпочтительно предусмотрено для оказания помощи обслуживающему персоналу при оценке эффективности работы системы в режиме реального времени в ходе теста.The pressure, for example, in pounds per kilogram, of the fluid in the pipe section between each set of FFP is recorded before and during the safety valve shutoff test. A graphical display of the recorded pressure is preferably provided to assist service personnel in evaluating system performance in real time during the test.

Второй набор ПКО остается открытым, в то время как первый набор ПКО возвращается в полностью открытое положение. Если первый набор ПКО не открывается полностью, подается сигнал тревоги. Каждый из двух наборов поверхностных клапанов-отсекателей снабжен клапаном контроля выпуска (ККВ, УСУ). ККВ, соединенный с первым набором ПКО, открывается на заранее определенный период времени, чтобы воздействовать на пропускаемое давление, после того как первый набор ПКО полностью закрыт.The second set of FFP remains open, while the first set of FFP returns to the fully open position. If the first set of FFP does not open completely, an alarm is given. Each of the two sets of surface shutoff valves is equipped with a release control valve (KKV, USU). The CCF connected to the first set of FFP is opened for a predetermined period of time to act on the transmitted pressure after the first set of FFP is completely closed.

Первый набор ПКО перемещается в открытое положение, а второй набор ПКО перемещается в закрытое положение. Давление между ПКО второго набора ПКО измеряется, и сигнал тревоги подается,The first set of FFP moves to the open position, and the second set of FFP moves to the closed position. The pressure between the FEC of the second set of FFP is measured and an alarm is given,

- 3 022908 если второй набор ПКО не поддерживает давление в промежуточном трубопроводе равное или ниже заранее определенного уровня.- 3 022908 if the second set of FFP does not maintain the pressure in the intermediate pipeline equal to or below a predetermined level.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления уставка отключения давления ВИСЗ первоначально установлена при установке, например, устанавливающим персоналом. В случае, если давление выше по потоку превышает уставку отключения давления, ВИСЗ отключается, закрывая все ПКО и прерывая все потоки текучей среды в трубопроводе ниже по потоку ВИСЗ. ВИСЗ определяет время безопасности процесса (ВБП, ΡδΤ), которое является временем, необходимым для увеличения давления выше по потоку от уставки отключения до максимального допустимого давления трубопровода (МДДТ, МАРР), установленного для трубопровода под защитой ниже по потоку. ВБП разделено пополам, чтобы получить допустимое время хода (ДВХ, ΑδΤ) для клапанов ВИСЗ, для безопасной изоляции скважины. Измерения давления выше по потоку определяют эксплуатационные ограничения, в то время как измерения давление ниже по потоку определяют эксплуатационные характеристики. Если ПКО перемещаются в полностью закрытое положение в пределах ДВХ и если измеренное давление ниже по потоку не превышает допустимого максимального давления, определенного для трубопровода ниже по потоку, то производительность ВИСЗ достигает проектного требования. Если, однако, ПКО не полностью закрываются в пределах ДВХ, то ВИСЗ подает сигнал тревоги операторам проверить время хода клапана. ВИСЗ также отслеживает, превышает ли давление ниже по потоку МДДТ, и если это так, ВИСЗ подает сигнал тревоги операторам снизить уставку отключения.In yet another preferred embodiment, the VISS pressure cut-off setting was initially set during installation, for example, by installation personnel. In the event that the upstream pressure exceeds the pressure cut-off setting, the VISS is turned off, closing all FFP and interrupting all fluid flows in the pipeline downstream of the VISZ. VISZ determines the process safety time (PFS, ΡδΤ), which is the time required to increase the pressure upstream from the shutdown setpoint to the maximum allowable pipeline pressure (MDDT, MARP) set for the pipeline under downstream protection. The PFS is divided in half to obtain an allowable stroke time (DWI, ΑδΤ) for VISZ valves, for safe isolation of the well. Upstream pressure measurements determine operational limits, while downstream pressure measurements determine performance. If the FFP moves to a fully closed position within the DWR and if the measured pressure downstream does not exceed the allowable maximum pressure determined for the pipeline downstream, then the VISZ performance reaches the design requirement. If, however, the FFP does not completely close within the DWR, then the VISS will alert the operators to check the valve travel time. VISS also monitors if the downstream pressure exceeds the DMDT, and if so, VISS alerts the operators to lower the trip setting.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления уставка отключения давления ВИСЗ первоначально установлена при установке, например, устанавливающим персоналом. Операторы в поле активируют локальное управление для полного ручного отключения для закрытия всех ПКО. Ручное полное отключение осуществляется или для безопасного ручного отключения в ответ на предполагаемые проблемы безопасности, или для теста полного запирания, который проводится в рамках планового обследования и процедур проверки на заданном интервале. В то время как безопасное ручное отключение или тест полного запирания проводятся для различных целей, отклик ВИСЗ одинаковый. Система измеряет давление выше по потоку и ниже по потоку на постоянной или периодической основе и записывает зависимость давления от времени, например, каждые 250 мс, пока давление ниже по потоку не достигнет установившегося состояния. ВИСЗ закрывает все ПКО и прерывает все потоки текучей среды в трубопроводе ниже по потоку ВИСЗ. ВИСЗ определяет время безопасности процесса (ВБП, ΡδΤ), которое является временем, необходимым для увеличения давления выше по потоку от уставки отключения до максимального допустимого давления трубопровода (МДДТ, МАРР), установленного для трубопровода под защитой ниже по потоку. ВБП разделено пополам, чтобы получить допустимое время хода (ДВХ, ΑδΤ) для клапанов ВИСЗ, чтобы безопасно изолировать скважину. Измерения давления выше по потоку определяют эксплуатационные ограничения, в то время как измерения давления ниже по потоку определяют эксплуатационные характеристики. Если ПКО перемещаются в полностью закрытое положение в пределах ДВХ, и если измеренное давление ниже по потоку не превышает допустимого максимального давления, определенного для трубопровода ниже по потоку, то производительность ВИСЗ достигает проектного требования. Если, однако, ПКО не полностью закрываются в пределах ДВХ, то ВИСЗ подает сигнал тревоги операторам проверить время хода клапана. ВИСЗ также отслеживает, превышает ли давление ниже по потоку МДДТ, и, если так, ВИСЗ автоматически понижает уставку отключения.In yet another preferred embodiment, the VISS pressure cut-off setting was initially set during installation, for example, by installation personnel. Operators in the field activate local control for a complete manual shutdown to close all FFPs. Manual full shutdown is carried out either for safe manual shutdown in response to alleged security problems, or for a complete locking test, which is carried out as part of a scheduled examination and verification procedures at a given interval. While a safe manual shut-off or a full-lock test is performed for various purposes, the VISS response is the same. The system measures the pressure upstream and downstream on a continuous or periodic basis and records the pressure as a function of time, for example, every 250 ms, until the downstream pressure reaches a steady state. VISZ closes all FFP and interrupts all fluid flows in the pipeline downstream of VISZ. VISZ determines the process safety time (PFS, ΡδΤ), which is the time required to increase the pressure upstream from the shutdown setpoint to the maximum allowable pipeline pressure (MDDT, MARP) set for the pipeline under downstream protection. The PWB is divided in half to obtain the allowable travel time (DI, ΑδΤ) for the VISZ valves in order to safely isolate the well. Upstream pressure measurements determine operational constraints, while downstream pressure measurements determine performance. If the FFP moves to a fully closed position within the DWR, and if the measured pressure downstream does not exceed the allowable maximum pressure determined for the pipeline downstream, then the VISZ performance reaches the design requirement. If, however, the FFP does not completely close within the DWR, then the VISS will alert the operators to check the valve travel time. The VISS also monitors if the downstream pressure exceeds the DMDT and, if so, the VISS automatically lowers the trip setting.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Настоящее изобретение будет дополнительно описано ниже и в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:The present invention will be further described below and in combination with the accompanying drawings, in which:

фиг. 1 является схематичной диаграммой высокоинтегрированной системы защиты (ВИСЗ, ΗΙΡδ) в соответствии с изобретением, которая подключается к устью скважины и к трубопроводу ниже по пото^ку;FIG. 1 is a schematic diagram of a highly integrated protection system (Viszee, ΗΙΡδ) in accordance with the invention, which is connected to the wellhead and a downstream pipeline homo ^and y;

фиг. 2 является блок-схемой этапов процесса для теста герметичного запирания ВИСЗ на фиг. 1; фиг. 3 является сравнительным иллюстративным графиком, иллюстрирующим как удовлетворительный, так и неудачный тест давления пары поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, δδν) в ходе теста герметичного запирания;FIG. 2 is a flowchart of the process steps for a VISZ hermetic seal test in FIG. one; FIG. 3 is a comparative illustrative graph illustrating both a satisfactory and an unsuccessful pressure test of a pair of surface shut-off valves (FFP, δδν) during a tight shutoff test;

фиг. 4 является графиком, показывающим соотношение между измеренным давлением выше по потоку и ниже по потоку, уставкой отключения, максимальным допустимым давлением трубопровода, и прошедшими временами ВБП и ДВХ;FIG. 4 is a graph showing the relationship between the measured pressure upstream and downstream, the cut-off set point, the maximum allowable pressure of the pipeline, and elapsed times of PFS and DVC;

фиг. 5 является графиком, показывающим, что, если уставка давления отключения является слишком высокой, уставка понижается до соответствующего уровня;FIG. 5 is a graph showing that if the set point of the shut-off pressure is too high, the set point is reduced to an appropriate level;

фиг. 6 является блок-схемой этапов процесса для самодиагностики ВИСЗ при автоматическом отключении;FIG. 6 is a flowchart of the process steps for self-diagnosis of VISZ with automatic shutdown;

фиг. 7 является блок-схемой этапов процесса для самодиагностики ВИСЗ при инициированном оператором ручном предохранительном отключении или тесте полного запирания.FIG. 7 is a flowchart of the process steps for self-diagnosis of VISS with manual safety shutdown initiated by the operator or a complete locking test.

Для облегчения понимания настоящего изобретения используются одинаковые ссылочные позиции при необходимости, для обозначения одинаковых или подобных элементов, которые являются общими на чертежах. Если не указано иное, особенности, показанные и описанные на чертежах, изображены не вTo facilitate understanding of the present invention, the same reference numbers are used, if necessary, to denote the same or similar elements that are common in the drawings. Unless otherwise indicated, the features shown and described in the drawings are not shown in

- 4 022908 масштабе, а приведены только в иллюстративных целях.- 4 022908 scale, and are shown for illustrative purposes only.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Обращаясь к фиг 1, высокоинтегрированная система 10 защиты (ВИСЗ, ΗΙΡ8) устанавливается в непосредственной близости к устью скважины в трубопроводной системе для передачи под давлением продукта текучей среды, например нефти или газа, от скважины 102 на удаленный узел через трубопровод 104. ВИСЗ имеет впуск 1, соединенный с трубопроводом устья скважины 102, и выпуск 2, соединенный с трубопроводной системой 104, через которую жидкий продукт входит в и выходит из ВИСЗ 10. ВИСЗ предпочтительно установлена на салазках для доставки к месту устья скважины и снабжена соответствующими фланцами и адаптерами, при необходимости, для крепления на впуске и выпуске в трубопровод месторождения.Referring to FIG. 1, a highly integrated protection system 10 (VISZ, ΗΙΡ8) is installed in close proximity to the wellhead in a pipeline system for transmitting, under pressure, a fluid product, such as oil or gas, from a well 102 to a remote site through a pipeline 104. The VISZ has an inlet 1, connected to a wellhead pipeline 102, and an outlet 2, connected to a pipeline system 104 through which a liquid product enters and leaves the VISZ 10. The VISZ is preferably mounted on a slide for delivery to the wellhead and equipped with appropriate flanges and adapters, if necessary, for mounting on the inlet and outlet of the field pipeline.

Два набора поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, 88У) 11, 12 и 13, 14 сообщаются по текучей среде с впуском 1 и выпуском 2, тем самым работая как трубопровод для текучей среды. Каждый набор ПКО, идентифицированный и называемый ПКО-1 и ПКО-2, имеет два ПКО 11-12 и 13-14, соответственно, которые соединены последовательно. ПКО автоматически закрываются при отсутствии подачи питания к ним и поддерживаются в открытом положении обычным гидравлическим или электрическим приводом для защиты системы трубопровода ниже по потоку 104 от ненормальных условий эксплуатации.Two sets of surface shutoff valves (PKO, 88U) 11, 12 and 13, 14 communicate in fluid with inlet 1 and outlet 2, thereby acting as a pipeline for the fluid. Each set of PKO, identified and called PKO-1 and PKO-2, has two PKO 11-12 and 13-14, respectively, which are connected in series. FFPs are automatically closed when there is no power supply to them and are maintained in the open position by a conventional hydraulic or electric drive to protect the piping system downstream 104 from abnormal operating conditions.

Два клапана 41, 42 контроля выпуска (ККВ, УСУ) соединены с трубопроводом, разделяющим два набора ПКО 11, 12 и 13, 14 соответственно, и сообщаются по текучей среде с линией 106 выпуска. Линия 106 выпуска сообщается по текучей среде с резервуаром 70 текучей среды, который служит закрытым баком системы сбора. Альтернативно, линия выпуска может быть направлена на колодец для сжигания отходов (не показан) вблизи скважины. ККВ 41, 42 при их открытии могут выпускать текучую среду под давлением между двумя ПКО в линию 106 выпуска. Клапаны 71, 72 и 81 управляют подачей гидравлического давления напорного резервуара посредством их открытия и закрытия. Когда клапан 81 открывается, сжатый азот из резервуара 80 выталкивает текучую среду из резервуара 70, либо в трубопровод ВИСЗ или посредством клапана 72 для альтернативного использования или удаления. ККВ 41, 42 выпускают текучую среду под давлением между двумя ПКО в линию выпуска при их открытии. Чувствительные к давлению датчики с дистанционной передачей показаний 54, 55 расположены между соответствующими ПКО для определения давления трубопровода между двумя ПКО. Несколько чувствительных к давлению датчиков с дистанционной передачей показаний могут быть дополнительно установлены в местах 54 и 55 для обеспечения надежности и в качестве резерва тестовой системы.Two valves 41, 42 of the control of the release (CCV, USU) are connected to the pipeline separating the two sets of FFP 11, 12 and 13, 14, respectively, and are in fluid communication with the exhaust line 106. An exhaust line 106 is in fluid communication with a fluid reservoir 70, which serves as a closed collection system tank. Alternatively, the discharge line may be directed to a waste incinerator well (not shown) near the well. KKV 41, 42 at their opening can release fluid under pressure between two FFP in the exhaust line 106. Valves 71, 72 and 81 control the supply of hydraulic pressure to the pressure tank by opening and closing them. When valve 81 opens, compressed nitrogen from reservoir 80 pushes fluid out of reservoir 70, either into the VISS piping or through valve 72 for alternative use or disposal. KKV 41, 42 release the fluid under pressure between two FFP into the exhaust line when they open. Pressure-sensitive sensors with remote transmission of readings 54, 55 are located between the respective PSCs to determine the pressure of the pipeline between the two PSCs. Several pressure-sensitive sensors with remote transmission of readings can be additionally installed at locations 54 and 55 to ensure reliability and as a reserve for the test system.

Чувствительные к давлению датчики 51, 52, 53 с дистанционной передачей показаний установлены выше по потоку выпуска 2 для отслеживания давления трубопровода, выходящего из ВИСЗ из выпускаPressure-sensitive sensors 51, 52, 53 with remote reading are installed upstream of outlet 2 to monitor the pressure of the pipeline leaving VISZ from the outlet

2. Три передатчика контролируются предохранительной логической схемой 31. Если любые два из трех передатчиков 51-53 определяет повышение давления выше заранее определенного порогового значения, предохранительная логическая схема 31 автоматически отключает скважину посредством ПКО 11-14, тем самым защищая трубопровод ниже по потоку от избыточного давления.2. The three transmitters are monitored by the safety logic 31. If any two of the three transmitters 51-53 determines the pressure increase above a predetermined threshold value, the safety logic 31 automatically shuts off the well by means of a PSC 11-14, thereby protecting the pipeline downstream from excessive pressure.

Чувствительный к давлению датчик 56 с дистанционной передачей показаний установлен ниже по потоку впуска 1 и выше по потоку ВИСЗ 10 для отслеживания давления трубопровода, входящего в ВИСЗ. Датчик с дистанционной передачей показаний 56 контролируется предохранительной логической схемой 31.A pressure-sensitive sensor 56 with remote reading is installed downstream of the inlet 1 and upstream of the VISZ 10 to monitor the pressure of the pipeline entering the VISZ. A sensor with remote reading 56 is monitored by a safety logic 31.

Предохранительная логическая схема 31, которая предпочтительно представляет собой программный модуль, заранее запрограммированный в компьютере или т.п., находится в связи с ПКО 11-14, ККВ 41, 42 и чувствительными к давлению датчиками 51-56 с дистанционной передачей показаний посредством проводного соединения или через беспроводные передатчики. Предохранительная логическая схема 31 формирует и передает сигналы управления работой ПКО 11-14 и ККВ 41, 42. Управление осуществляется на основе данных о давлении от чувствительных к давлению датчиков 51-56 с дистанционной передачей показаний.The safety logic circuit 31, which is preferably a software module pre-programmed in a computer or the like, is in connection with the PLC 11-14, KKV 41, 42 and pressure-sensitive sensors 51-56 with remote transmission of readings via a wired connection or through wireless transmitters. The safety logic circuit 31 generates and transmits the operation control signals of the FFP 11-14 and KKV 41, 42. The control is based on pressure data from pressure-sensitive sensors 51-56 with remote transmission of readings.

Ручные клапаны 61-64 устанавливаются между впуском 1 и выпуском 2 и ПКО 11-14, чтобы отделить два набора ПКО 11-14 от трубопроводной системы в случае возникновения чрезвычайной ситуации, а также, чтобы система могла быть отключена вручную для ремонта и/или замены любого из ее компонентов.Manual valves 61-64 are installed between inlet 1 and outlet 2 and PKO 11-14 to separate two sets of PKO 11-14 from the pipeline system in case of emergency, and also so that the system can be manually shut off for repair and / or replacement any of its components.

Все клапаны приводятся в движение обычными приводами (не показаны), такими как те, которые хорошо известны в данной области техники. Приводы клапанов и датчики 51-56 давления с дистанционной передачей показателей имеют возможности самодиагностики и сообщают о любых неисправностях, которые обнаруживаются, предохранительной логической схеме 31.All valves are driven by conventional actuators (not shown), such as those that are well known in the art. Valve actuators and pressure sensors 51-56 with remote transmission of indicators have self-diagnosis capabilities and report any malfunctions that are detected by the safety logic circuit 31.

Способ проведения теста герметичного запирания в соответствии с изобретением будет описан со ссылкой на фиг. 2. Перед началом теста проводится проверка безопасности трубопровода ВИСЗ. Если давление трубопровода превышает заранее определенный пороговый уровень, все ПКО закрываются (820). В противном случае, первый набор ПКО 11, 12 закрыт, а второй набор ПКО 13, 14 остается открытым (830).A method for conducting an airtight closure test in accordance with the invention will be described with reference to FIG. 2. Before starting the test, a safety check of the VISZ pipeline is carried out. If the pipeline pressure exceeds a predetermined threshold level, all FFP are closed (820). Otherwise, the first set of FFP 11, 12 is closed, and the second set of FFP 13, 14 remains open (830).

Первый набор ПКО 11, 12 затем открывают, чтобы подготовиться к проверке второго набора ПКОThe first set of FFP 11, 12 is then opened to prepare for verification of the second set of FFP

- 5 022908- 5 022908

13, 14 (§40). Определяется, является ли первый набор ПКО 11, 12, который используется в качестве трубопровода в ходе теста герметичного запирания второго набора ПКО 13, 14, полностью открытым (§50). Если первый набор ПКО 11, 12 не полностью открыт, подается сигнал тревоги и тест прекращается (§60). Если первый набор ПКО 11, 12 полностью открыт, второй набор ПКО 13, 14 закрыт (§70). Тестируя полное закрытие ПКО 13, 14, проверяют подготовку теста герметичного запирания (§80). Если ПКО 13, 14 не полностью закрыты, подается сигнал тревоги (§90) и тест прерывается.13, 14 (§40). It is determined whether the first set of FECs 11, 12, which is used as a pipeline during the tight shutoff test of the second set of FECs 13, 14, is completely open (§50). If the first set of FFP 11, 12 is not fully open, an alarm is given and the test is terminated (§60). If the first set of FFP 11, 12 is fully open, the second set of FFP 13, 14 is closed (§70). Testing the complete closure of the FFP 13, 14, check the preparation of the tight-lock test (§80). If the FFP 13, 14 is not completely closed, an alarm (§90) is issued and the test is interrupted.

Если ПКО 13, 14 полностью закрыты, тест герметичного запирания ПКО 13, 14 инициируется. ККВ 42, расположенный между ПКО 13, 14 второго набора ПКО, открывается, чтобы уменьшить давление между ПКО 13, 14 до стабильного значения (§100).If the FFP 13, 14 is completely closed, the tight-seal test of the FFP 13, 14 is initiated. CCV 42, located between the FEC 13, 14 of the second set of FEC, is opened to reduce the pressure between the FEC 13, 14 to a stable value (§100).

ККВ 42 затем закрывают и проверяют герметизацию ККВ 42 (§110). Если ККВ 42 не полностью закрыт или клапан протекает таким образом, что давление продолжает падать в выпускающей секции трубы между клапанами, подается сигнал тревоги (§120) и предпринимаются соответствующие действия по защите. Если ККВ 42 полностью закрыт, измеряется давление между ПКО 13, 14 (§130). Давление между ПКО 13, 14 продолжает отслеживаться датчиком давления с дистанционной передачей параметров 55, и результат отправляется предохранительной логической схеме 31 в ходе теста герметичного запирания до конца периода теста герметичного запирания (§140).KKV 42 then close and check the sealing of KKV 42 (§110). If CCV 42 is not fully closed or the valve leaks in such a way that pressure continues to fall in the outlet section of the pipe between the valves, an alarm (§120) is issued and appropriate protection actions are taken. If CCV 42 is completely closed, the pressure between the FEC 13, 14 is measured (§130). The pressure between the FFP 13, 14 continues to be monitored by a pressure sensor with remote transmission of parameters 55, and the result is sent to the safety logic circuit 31 during the hermetic shutdown test until the end of the hermetic shutdown test period (§140).

Данные, полученные в ходе теста герметичного запирания, графически представлены для двух различных сценариев на фиг. 3. Когда ККВ 42 открыт, давление между ПКО 13, 14 падает с нормального рабочего давления до более низкого давления и ККВ 42 полностью закрыт. Если давление между ПКО 13, 14 повышается, это считается доказательством того, что происходит утечка в одном или обоих ПКО 13, 14. Так как некоторое минимальное количество утечек может быть приемлемым, должно быть определено, превышает ли увеличение давления или скорость увеличения давления заранее определенный пороговый уровень в ходе или после периода теста герметичного запирания (§150). Если в ходе тестового периода давление поднимается выше порогового уровня, это говорит о сбое в способности ПКО 13, 14 полностью притереться по месту и сигнал тревоги подается предохранительной логической схемой 31, который уведомляет о сбое теста герметичного запирания ПКО 13, 14 (§160). Если в ходе тестового периода повышение давления не превышает пороговый уровень, второй набор ПКО 13, 14 проходит тест герметичного запирания. Первый набор ПКО 11, 12, находившийся в открытом положении, обеспечивает проточный канал для производства в ходе теста герметичного запирания ПКО 13, 14 (§170). Для завершения функционального тестирования системы второй набор ПКО 13, 14, который проходил тест герметичного запирания, опять открывают и используют в качестве трубопровода (§180).The data obtained during the leakproof test is graphically presented for two different scenarios in FIG. 3. When the CCV 42 is open, the pressure between the FAC 13, 14 drops from the normal operating pressure to a lower pressure and the CCW 42 is completely closed. If the pressure between the FFP 13, 14 rises, this is considered evidence that a leak occurs in one or both of the FFP 13, 14. Since a certain minimum number of leaks may be acceptable, it must be determined whether the increase in pressure or the rate of increase in pressure exceeds a predetermined threshold level during or after the tight-lock test period (§150). If during the test period the pressure rises above the threshold level, this indicates a failure in the ability of the FFP 13, 14 to completely rub in place and the alarm is triggered by the safety logic 31, which notifies of the failure of the tight sealing test of the FFP 13, 14 (§160). If during the test period the pressure increase does not exceed the threshold level, the second set of FFP 13, 14 passes the tight shutoff test. The first set of PKO 11, 12, which was in the open position, provides a flow channel for production during the test tight closure of the PKO 13, 14 (§170). To complete the functional testing of the system, the second set of FFP 13, 14, which passed the leakproof test, is again opened and used as a pipeline (§180).

Как очевидно из приведенного выше описания, первый набор ПКО 11, 12 протестирован с использованием, по существу, такой же методики.As is apparent from the above description, the first set of FFP 11, 12 was tested using essentially the same methodology.

Настоящее изобретение позволяет ВИСЗ работать непрерывно в качестве трубопровода, в то время как тест герметичного запирания выполняется и в то время как любые необходимые защитные меры могут быть приняты. Автоматическая работа предохранительной логической схемы гарантирует, что условия аварийного отключения будут выполнены, даже в ходе теста. Запись теста хранится и может быть восстановлена позднее или отображена в электронном и/или в печатном графическом виде или в виде табличных данных.The present invention allows VISS to operate continuously as a pipeline, while a leaktight shutdown test is performed and while any necessary protective measures can be taken. The automatic operation of the safety logic circuit ensures that emergency shutdown conditions are met, even during the test. The test record is stored and can be restored later or displayed in electronic and / or printed graphical form or in the form of tabular data.

Фиг. 4 является графиком 400 зависимости давления от времени (не в масштабе), демонстрирующим автоматическое отключение системы ВИСЗ. Измеренное давление 420 ниже по потоку и измеренное давление 430 выше по потоку находятся в нормальном диапазоне (например, 500 фунтов на квадратный дюйм), когда в момент времени 1=0 секунд давление 420 в скважине начинает увеличиваться. Давление 420 ниже по потоку и давление 430 выше по потоку, вследствие этого, начинают расти. Сначала давление 420 ниже по потоку и давление 430 выше по потоку растут согласно, когда КО ВИСЗ открыты и отсутствует дифференциал давления. В момент времени 450 давление 430 выше по потоку достигает уставки отключения давления 460 (установленной, например, равной 1000 фунтов на квадратный дюйм). При достижении уставки отключения 460 клапаны ВИСЗ начинают закрываться в момент времени 450, и образующийся дифференциал давления приводит к расхождению между кривыми давления 420 ниже по потоку и давления 430 выше по потоку.FIG. 4 is a graph 400 of pressure versus time (not to scale) showing the automatic shutdown of the VISZ system. The measured pressure 420 downstream and the measured pressure 430 upstream are in the normal range (for example, 500 psi), when at time 1 = 0 seconds, the pressure 420 in the well begins to increase. Pressure 420 downstream and pressure 430 upstream, therefore, begin to increase. At first, the pressure 420 downstream and the pressure 430 upstream increase according to when the VISS KOs are open and there is no pressure differential. At time 450, the pressure 430 upstream reaches the pressure cut off setpoint 460 (set, for example, to 1000 psi). When the setpoint of shutdown 460 is reached, the VISZ valves begin to close at time 450, and the resulting differential pressure leads to a discrepancy between the pressure curves 420 downstream and pressure 430 upstream.

Система записывает время 450, время 445, когда КО полностью закрыты, и время 440, когда давление 430 выше по потоку достигает максимального допустимого давления трубопровода (МДДТ, МАРР) 410 (например, 1250 фунтов на квадратный дюйм). Время 470 безопасности процесса (ВБП, Р§Т) представляет время, прошедшее между моментами времени 440 и 450 (например, 60 с), в то время как допустимое время 480 хода (ДВХ, А§Т) представляет собой 1/2 ВБП (например, 30 с). В то время как ПКО перемещаются в полностью закрытое положение (в момент времени 445), прежде чем ДВХ 480 истекло, и пока давление ниже по потоку 420 достигает установившегося значения при давлении ниже МДДТ 410, ВИСЗ работает в пределах проектных параметров. В противном случае система будет подавать сигнал тревоги.The system records a time of 450, a time of 445, when the CO is fully closed, and a time of 440, when the upstream pressure 430 reaches the maximum allowable pipeline pressure (DMDT, MARP) 410 (e.g. 1250 psi). The process safety time 470 (PFS, P§T) represents the elapsed time between times 440 and 450 (for example, 60 s), while the allowable time of 480 strokes (DI, AGB) is 1/2 PFS ( e.g. 30 s). While FFP move to the fully closed position (at time 445), before the DVC 480 expires, and until the pressure downstream 420 reaches a steady-state value at a pressure below the DMDT 410, the VISZ operates within the design parameters. Otherwise, the system will sound an alarm.

Фиг. 5 является графиком зависимости давления от времени 500, демонстрирующим ручное полное отключение (т.е. ручное предохранительное отключение или тест полного запирания) ВИСЗ, в котором ВИСЗ не работает в пределах проектных параметров, так как давление 520 ниже по потоку превышаетFIG. 5 is a graph of pressure versus time 500 demonstrating manual full shutdown (i.e. manual safety shutdown or full shutdown test) of the VISS, in which the VISS does not work within the design parameters, since the pressure 520 downstream exceeds

- 6 022908- 6 022908

МДДТ 510. Это требует снижения уставки отключения давления ВИСЗ, которое система выполняет автоматически. Ручное полное отключение может быть проведено как часть запланированной программы технического обслуживания или может быть выполнено после автоматического отключения (как описано выше со ссылкой на фиг. 4), приведшего к подаче сигнала тревоги, указывающего на работу за пределами расчетных параметров. В момент времени 1=0 секунд давление 520 ниже по потоку и давлении 530 выше по потоку равны нормальному давлению (например, 500 фунтов на квадратный дюйм), оператор вручную инициирует ручное полное отключение. Система начинает запись давления 520 ниже по потоку и давления 530 выше по потоку в зависимости от времени. Задаваемый отключением временной дифференциал (ЗОВД, ΤδΤΌ) 550 рассчитывается как время, которое проходит между моментом времени 540, в который давление 520 ниже по потоку превышает МДДТ 510 (например, 1250 фунтов на квадратный дюйм) и моментом времени 545, в который давление 520 ниже по потоку достигает установившегося состояния 525. ЗОВД 550 (например, 60 с) затем вычитается из времени 575, в которое давление 530 выше по потоку достигает уставки 570 отключения (например, 1000 фунтов на квадратный дюйм). Это дает результирующее время 580, а соответствующее давление 560 выше по потоку (например, 800 фунтов на квадратный дюйм) в момент времени 580 выбирается в качестве новой уставки отключения давления ВИСЗ.MDDT 510. This requires a decrease in the VISZ pressure cut-off setting, which the system performs automatically. Manual full shutdown can be carried out as part of a planned maintenance program or can be performed after automatic shutdown (as described above with reference to Fig. 4), which led to an alarm indicating operation outside the calculated parameters. At time 1 = 0 seconds, the pressure 520 downstream and pressure 530 upstream equal the normal pressure (for example, 500 psi), the operator manually initiates a manual complete shutdown. The system starts recording pressure 520 downstream and pressure 530 upstream as a function of time. The trip-time differential (ZOVD, ΤδΤΌ) 550 is calculated as the time that elapses between the time 540, at which the pressure 520 downstream exceeds the DMDT 510 (e.g. 1250 psi) and the time 545, at which the pressure 520 is lower upstream reaches steady state 525. ZOVD 550 (eg, 60 s) is then subtracted from time 575, at which upstream pressure 530 reaches shutdown setpoint 570 (eg, 1000 psi). This gives a resulting time of 580, and the corresponding pressure 560 upstream (for example, 800 psi) at time 580 is selected as the new VISZ pressure cut-off setting.

С помощью этой системы новая уставка отключения давления ВИСЗ никогда не будет установлена ниже, чем нормальное рабочее давление. В другом варианте осуществления заранее определенное минимальное давление может быть установлено либо как абсолютное давление (например, 600 фунтов на квадратный дюйм) или как процент от нормального рабочего давления (например, 120% от нормы), ниже которого уставка отключения не может быть установлена.With this system, the new VISZ pressure cut-off value will never be set lower than normal operating pressure. In another embodiment, the predetermined minimum pressure can be set either as absolute pressure (for example, 600 psi) or as a percentage of normal working pressure (for example, 120% of normal), below which the shutdown setting cannot be set.

В другом варианте осуществления, когда ручное полное отключение выполняется, как описано выше со ссылкой на фиг. 5, система может также определять ВБП 470 и ДВХ 480, как описано со ссылкой на фиг. 4, и может быть выполнено определение того, находится ли время хода клапана в пределах ДВХ 480.In another embodiment, when a manual full shutdown is performed as described above with reference to FIG. 5, the system may also determine PFS 470 and DVC 480, as described with reference to FIG. 4, and a determination can be made as to whether the valve travel time is within the DVC 480.

Фиг. 6 представляет способ 600, используемый в ходе автоматического отключения ВИСЗ, чтобы проверить, что она работает в пределах проектных параметров. Способ 600 может быть запрограммирован в ПЛС 31 для проведения этой операции на основе данных, полученных от датчиков давления 51-56 с дистанционной передачей показателей и ПКО 11-14. Способ начинается с этапа 605.FIG. 6 represents a method 600 used during an automatic shutdown of the VISS to verify that it operates within the design parameters. Method 600 can be programmed in PLC 31 to conduct this operation based on data obtained from pressure sensors 51-56 with remote transmission of indicators and FFP 11-14. The method begins at step 605.

Этап 610 отслеживает автоматизированное отключение, основанное на превышении давлением 430 выше по потоку уставки 460 отключения давления. При определении такого отключения, этап 620 сохраняет время 450 отключения в память ПЛС 31.Step 610 monitors an automated shutdown based on a 430 overpressure upstream pressure shutdown setpoint 460. When determining such a trip, step 620 stores the time 450 off in the memory of the PLC 31.

Этап 630 контролирует закрытие поверхностных клапанов-отсекателей. При определении того, что ПКО полностью закрыты, этап 640 сохраняет время 445 закрытия в память ПЛС 31.Step 630 controls the closure of the surface shutoff valves. When determining that the FFP is completely closed, step 640 stores the closing time 445 in the memory of the PLC 31.

Этап 650 отслеживает давление выше по потоку. При достижении давлением выше по потоку МДДТ, этап 660 сохраняет время 440. Этап 670 определяет, больше ли прошедшее время, необходимое ПКО для полного закрытия (т.е. разница между временем 445 закрытия и временем 450 отключения), чем половина времени, необходимого давлению выше по потоку, чтобы достичь МДДТ (т.е. половина разности между временем 440 и временем 450 отключения). Если это так, то способ переходит к этапу 675 и подает сигнал тревоги операторам проверить время хода клапана. Если это не так, то ПКО закрываются своевременно и метод пропускает этап 675.Step 650 monitors upstream pressure. When the pressure reaches the upstream DMDT, step 660 saves the time 440. Step 670 determines whether the elapsed time required by the FFP for complete closure (ie, the difference between closure time 445 and shutdown time 450) is greater than half the time required by pressure upstream to achieve the DMDT (i.e., half the difference between the 440 time and the off time 450). If so, the method proceeds to step 675 and gives an alarm to the operators to check the valve travel time. If this is not so, then the FFP closes in a timely manner and the method skips step 675.

Этап 680 определяет, превышает ли максимальное давление ниже по потоку МДДТ. Если это так, то способ переходит к этапу 685 и подает сигнал тревоги операторам для регулировки уставки отключения ВИСЗ. Если это не так, то ВИСЗ работает в пределах параметров и способ пропускает этап 685. Способ завершается этапом 690.Step 680 determines whether the maximum pressure exceeds the downstream DMDT. If so, then the method proceeds to step 685 and gives an alarm to the operators to adjust the VISS trip setting. If this is not so, then the VISZ works within the parameters and the method skips step 685. The method ends with step 690.

Фиг. 7 представляет способ 700, используемый в ходе инициируемого оператором ручного полного отключения для определения пересчитанной уставки отключения ВИСЗ 560. Способ 700 может быть запрограммирован в ПЛС 31 для проведения этой операции, основанной на данных, полученных от датчиков 51-56 с дистанционной передачей показателей давления и ПКО 11-14.FIG. 7 represents a method 700 used during an operator-initiated manual complete shutdown to determine the recalculated trip setpoint of the VISZ 560. Method 700 can be programmed in the PLC 31 to perform this operation based on data received from sensors 51-56 with remote transmission of pressure readings and FFP 11-14.

На этапе 710 при первоначальной установке и вводе в эксплуатации ВИСЗ начальная уставка 570 отключения устанавливается в зависимости от времени хода поршня и условий системы во время установки или ввода в эксплуатацию. Уставка 570 отключения и максимальное допустимое давление трубопровода (МДДТ, МАРР) 510 хранятся в памяти ПЛС 31.At step 710, during initial installation and commissioning of the VISS, the initial shutdown setpoint 570 is set depending on the piston stroke time and system conditions during installation or commissioning. The shutdown setpoint 570 and the maximum allowable pipeline pressure (MDDT, MARP) 510 are stored in the memory of the PLC 31.

После ввода в эксплуатацию этап 720 отслеживает инициацию команды оператора, чтобы полностью закрыть систему ВИСЗ (ΗΙΡδ) во время ее нормальной работы. Данное ручное полное отключение может являться ручным предохранительным выключением в ответ на предполагаемую проблему безопасности или может быть тестом полного запирания, чтобы проверить требования времени безопасности процесса и проверить время отклика системы.After commissioning, step 720 monitors the initiation of an operator command to completely close the VISS system (ΗΙΡδ) during its normal operation. This manual complete shutdown may be a manual safety shutdown in response to an alleged safety problem or may be a complete shutdown test to check the process safety time requirements and to check the system response time.

После начала ручного полного отключения, этап 730 начинает запись давления выше по потоку и давления ниже по потоку в зависимости от времени (например, 4 раза в секунду) в предохранительной логической схеме, и продолжает запись данных или пока не пройдет заранее определенный период времени (например, 10 мин), или пока давление ниже по потоку не достигнет установившегося состояния.After the manual complete shutdown has started, step 730 starts recording the upstream pressure and downstream pressure depending on the time (e.g., 4 times per second) in the safety logic, and continues to record data or until a predetermined period of time has passed (e.g. , 10 min), or until the pressure downstream reaches a steady state.

- 7 022908- 7 022908

Например, давление выше по потоку и давление ниже по потоку будет измеряться с момента инициирования отключения, пока давление ниже по потоку не достигнет установившегося состояния.For example, the upstream pressure and the downstream pressure will be measured from the moment the trip is initiated until the downstream pressure reaches a steady state.

На этапе 740, при завершении ручного полного отключения, проводится определение того, превысило ли пиковое записанное давление выше по потоку МДДТ (МАРР). Если это не так, то никаких действий не требуется, и способ возвращается назад к началу этапа 720. Если это так, то способ продолжается с этапа 750, в котором счетчик ВБП установлен как число секунд, прошедших между временем, когда давление выше по потоку достигло уставки отключения, и временем, когда давление выше по потоку достигло МДДТ.At step 740, upon completion of the manual full shutdown, a determination is made as to whether the peak recorded pressure has exceeded the upstream MDDT (MARP). If this is not so, then no action is required, and the method returns to the beginning of step 720. If so, the method continues from step 750, in which the PFS counter is set as the number of seconds elapsed between the time when the upstream pressure reaches shutdown settings, and the time when the upstream pressure reaches the DMDT.

На этапе 760 выполняется определение того, перешли ли запорные клапаны из полностью открытого в полностью закрытое состояние в течение половины времени ВБП, т.е. в пределах допустимого времени хода (ДВХ, ΑδΤ). Если да, то способ переходит к этапу 770, если же нет, то на этапе 765 ВИСЗ подает сигнал тревоги операторам проверить время хода клапана, а затем переходит к этапу 770.At step 760, a determination is made as to whether the shutoff valves have transitioned from a fully open to a fully closed state within half of the PFS time, i.e. within the permissible travel time (DW, ΑδΤ). If yes, then the method proceeds to step 770, if not, then at step 765 the VISS gives an alarm to the operators to check the valve travel time, and then proceeds to step 770.

На этапе 770 производится определение того, превысило ли максимальное давление ниже по потоку МДДТ. Если нет, то уставка давления ВИСЗ является удовлетворительной и способ возвращается обратно на этап 720 ожидать следующего ручного предохранительного отключения или теста полного запирания. Если МДДТ было превышено, то этап 780 задает счетчик ЗОВД (представляющий задаваемый отключением временной дифференциал) как число секунд между превышением давлением ниже по потоку МДДТ и временем, когда давление ниже по потоку достигло установившегося состояния.At step 770, a determination is made as to whether the maximum pressure exceeded the downstream DMDT. If not, the VISS pressure setting is satisfactory and the method returns to step 720 to wait for the next manual safety shutdown or full shutdown test. If the DMDT has been exceeded, then step 780 sets the ZOVD counter (representing the time differential specified by the shutdown) as the number of seconds between the overpressure of the downstream DMDT and the time when the downstream pressure has reached steady state.

На этапе 785 уставка давления ВИСЗ сбрасывается с начальной уставки 570 отключения на пересчитанную уставку 560 отключения, представляющую значение, равное давлению выше по потоку в ЗОВД секунд, прежде чем оно достигло предыдущей уставки отключения. Этап 790 подает сигнал тревоги операторам о том, что уставка отключения была скорректирована.At step 785, the VISS pressure setpoint is reset from the initial trip setpoint 570 to the recalculated shutdown setpoint 560, representing a value equal to the upstream pressure in the ZOVD seconds before it reaches the previous shutdown setpoint. Step 790 alerts the operators that the trip setting has been adjusted.

В другом варианте осуществления, который не показан, корректировка в меньшую сторону уставки отключения, может быть ограничена до заранее определенного давления (например, 600 фунтов на квадратный дюйм) или до заранее определенного процента от нормального рабочего давления (например, 120% от нормы).In another embodiment, which is not shown, the downward adjustment of the trip setting may be limited to a predetermined pressure (e.g., 600 psi) or to a predetermined percentage of normal operating pressure (e.g. 120% of normal).

Хотя различные варианты осуществления, которые включают принципы настоящего изобретения, были показаны и описаны подробно, другие и разнообразные варианты осуществления должны быть очевидными для специалиста в данной области, и объем изобретения должен быть определен формулой изобретения, приведенной ниже.Although various embodiments that incorporate the principles of the present invention have been shown and described in detail, other and varied embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the scope of the invention should be defined by the claims below.

Claims (8)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ тестирования высокоинтегрированной системы защиты (ВИСЗ, ΗΙΡδ) с заранее определенной уставкой отключения давления, причем в способе обеспечивают высокоинтегрированную систему защиты (ВИСЗ, ΗΙΡδ), которая имеет первый и второй наборы поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, δδν) в сообщении по текучей среде с впуском из трубы выше по потоку, причем два набора являются параллельными относительно друг друга, каждый набор ПКО имеет два последовательных ПКО, причем выпуск второго набора ПКО соединен с выпуском первого набора ПКО таким образом, что выходы обоих наборов ПКО проходят через общую выпускную трубу в трубопроводную систему ниже по потоку, причем ПКО функционирует в ответ на сигналы от предохранительной логической схемы; и обеспечивают предохранительную логическую схему для инициирования ручного полного отключения ВИСЗ в ходе нормальных операций;1. A method of testing a highly integrated protection system (VISZ, ΗΙΡδ) with a predetermined pressure cut-off setting, and the method provides a highly integrated protection system (VISZ, ΗΙΡδ), which has the first and second sets of surface shut-off valves (FFP, δδν) in the message fluid with the inlet from the pipe upstream, and two sets are parallel relative to each other, each set of FFP has two consecutive FFP, and the outlet of the second set of FFP is connected to the outlet of the first set of FFP so it means that the outputs of both sets of FFP pass through a common exhaust pipe into the downstream pipeline system, with the FFP functioning in response to signals from a safety logic circuit; and provide a safety logic circuit to initiate a manual complete shutdown of the VISZ during normal operations; записи давления по отношению к данным времени потока текучей среды из потока выше по потоку трубопровода выше по потоку впуска ВИСЗ и из потока ниже по потоку трубопроводной системы ниже по потоку из выпуска ВИСЗ;recording pressure with respect to the time data of the fluid flow from the stream upstream of the pipeline upstream of the VISZ inlet and from the stream downstream of the pipeline system downstream of the VISZ outlet; определения при закрытии предохранительных запорных клапанов, достигло ли записанное давление выше по потоку заранее определенного максимального допустимого давления трубопровода (МДДТ, МАРР) трубопроводной системы ниже по потоку, в этом случае определяют прошедшее время безопасности процесса (ВБП, ΡδΤ) между инициированием ручного полного отключения и временем, при котором давление выше по потоку достигло МДДТ;determining when closing the safety shut-off valves whether the recorded pressure upstream reaches a predetermined maximum allowable pipeline pressure (MDDT, MARP) of the pipeline system downstream, in this case, the elapsed time of the process safety (VBP, ΡδΤ) between the initiation of a manual complete shutdown and the time at which the upstream pressure reaches the DMDT; определения, потребовалось ли предохранительным запорным клапанам более половины ВБП для перехода из полностью открытых в полностью закрытые состояния, в этом случае операторам подают сигнал тревоги, и определения, достигло ли записанное давление ниже по потоку МДДТ, в этом случае снижение уставки отключения давления ВИСЗ.determining whether safety shutoff valves required more than half of the VBP to switch from fully open to completely closed states, in this case, an alarm is given to the operators, and determining whether the recorded pressure reaches the downstream DMDT, in this case, lowering the VISZ pressure cut-off setting. 2. Способ по п.1, в котором при определении того, что давление ниже по течению достигло МДДТ, предохранительная логическая схема определяет задаваемый отключением временной дифференциал (ЗОВД, ΤδΤΌ), как прошедшее время между превышением давлением ниже по потоку МДДТ и достижением давлением ниже по потоку установившегося состояния; и2. The method according to claim 1, in which, when determining that the pressure downstream has reached the DMDT, the safety logic determines the time differential specified by the trip (ZOVD, ΤδΤΌ) as the elapsed time between the excess of the pressure downstream of the DMDT and the pressure reaching below steady state flow; and - 8 022908 при понижении уставки отключения давления ВИСЗ понижает до давления выше по потоку во время, какое было во время ЗОВД, меньшее, чем предыдущая настройка отключения системы.- 8 022908 when lowering the pressure cut-off setting, the VISZ lowers it to a pressure upstream during the time that it was during the RCD, less than the previous system shutdown setting. 3. Способ по п.1, в котором предохранительная логическая схема при определении того, что давление ниже по течению достигло МДДТ, определяет задаваемый отключением временной дифференциал (ЗОВД, ΤδΤΌ), как прошедшее время между превышением давлением ниже по потоку МДДТ и достижением давлением ниже по потоку установившегося состояния;3. The method according to claim 1, in which the safety logic circuit, when determining that the pressure downstream has reached the MDDT, determines the time differential specified by the trip (ZOVD, ΤδΤΌ) as the elapsed time between the excess of the pressure downstream of the DMDT and the pressure reaching below steady state flow; и при понижении уставки отключения давления ВИСЗ понижает до давления выше по потоку, какое было во время ЗОВД, меньшее, чем предыдущая настройка отключения системы.and when lowering the pressure cut-off setting, the VISZ lowers it to a pressure upstream, which was during the ZOVD, less than the previous system shut-off setting. 4. Высокоинтегрированная система защиты (ВИСЗ, ΗΙΡδ) с самодиагностикой для тестирования защиты и регулирования давления трубопроводной системы, соединенной с устьем скважины, ВИСЗ, имеющая впуск, соединенный с устьем скважины, и выпуск, соединенный с трубопроводной системой, причем система защиты содержит два набора поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, δδν) в сообщении по текучей среде с впуском, два набора с параллельными относительно друг друга потоками текучей среды, каждый набор ПКО, состоящий из двух последовательных ПКО, выпуск посредством второго набора ПКО, соединенных с выпуском первого набора ПКО таким образом, что выходы обоих наборов ПКО проходят через общую выпускную трубу, один или оба из двух наборов ПКО действуют как проточный канал для текучих сред, втекающих во впуск и проходящих через выпуск ВИСЗ в общую выпускную трубу;4. Highly integrated protection system (VISZ, ΗΙΡδ) with self-diagnosis for testing the protection and pressure regulation of the pipeline system connected to the wellhead, VISZ having an inlet connected to the wellhead and an outlet connected to the pipeline system, the protection system containing two sets surface shutoff valves (FFP, δδν) in fluid communication with inlet, two sets with parallel fluid flows, each set of FFP, consisting of two consecutive FFP, exhaust by means of a second set of FFP connected to the outlet of the first set of FFP in such a way that the outputs of both sets of FFP pass through a common exhaust pipe, one or both of the two sets of FFP act as a flow channel for fluids flowing into the inlet and passing through the VISZ outlet into the common exhaust pipe; два клапана контроля выпуска (ККВ, УСУ), каждый из которых подключен к трубопроводу, разделяющему каждый из двух наборов ПКО, каждый из ККВ сообщается по текучей среде с линией выпуска, в результате чего, при открытии ККВ, рабочее давление между двумя ПКО снижается; и предохранительную логическую схему (ПЛС, ЗЬЗ) в связи с ПКО и ККВ, предохранительная логическая схема формирует сигналы управления работой ПКО и ККВ и дополнительно содержит процессор, соединенный с памятью; часы и память, которая хранит предварительную уставку отключения ВИСЗ;two exhaust control valves (CCF, USU), each of which is connected to the pipeline separating each of the two sets of FFP, each of the FAC is in fluid communication with the exhaust line, as a result of which, when the FAC is opened, the working pressure between the two FFP decreases; and a safety logic circuit (PLC, Z3Z) in connection with the FFP and CCF, the protective logic circuit generates control signals for the operation of the FFP and CCF and further comprises a processor connected to the memory; a clock and a memory that stores the preliminary setpoint for disconnecting the VISZ; максимальное допустимое давление трубопровода (МДДТ);maximum allowable pipeline pressure (DMDT); первый модуль, исполняемый процессором, для отслеживания инициации ручного полного отключения, при котором записывается давление по отношению к данным времени потока текучей среды выше по потоку впуска ВИСЗ и ниже по потоку выпуска ВИСЗ, и при определении, что предохранительные запорные клапаны ВИСЗ закрылись, определяется, превысило ли давление выше по потоку МДДТ; и в этом случае устанавливает счетчик ВБП равным прошедшему времени в секундах между временем, когда давление выше по потоку достигает настройки отключения системы, и временем, когда давление выше по течению достигло МДДТ, а также определяет, потребовалось ли предохранительным запорным клапанам более половины ВБП для полного закрытия, в таком случае первый модуль подает сигнал тревоги операторам проверить время хода клапана;the first module, executed by the processor, to track the initiation of a manual complete shutdown, at which the pressure is recorded with respect to the fluid flow time data upstream of the VISZ inlet and downstream of the VISZ outlet, and when it is determined that the VISZ safety shut-off valves are closed, it is determined, whether the pressure exceeded the upstream DMDT; and in this case, it sets the PFS counter equal to the elapsed time in seconds between the time when the upstream pressure reaches the system shutdown setting and the time when the upstream pressure reaches the DMDT, and also determines whether more than half of the PPS was needed for the safety shut-off valves to fully closing, in which case the first module gives an alarm to the operators to check the valve travel time; второй модуль, исполняемый процессором, если первый модуль определяет, что давление выше по потоку превысило МДДТ, второй модуль определяет, превысило ли давление ниже по потоку МДДТ, и если так, снижает уставку отключения давления ВИСЗ.the second module, executed by the processor, if the first module determines that the upstream pressure has exceeded the DMDT, the second module determines whether the downstream pressure has exceeded the MDDT, and if so, reduces the set value for the VISZ pressure cut-off. 5. Система по п.4, в которой второй модуль, при определении того, что давление ниже по потоку достигло МДДТ, определяет задаваемый отключением временной дифференциал (ЗОВД), как прошедшее время в секундах между превышением давлением ниже по потоку МДДТ и достижением давлением ниже по потоку установившегося состояния; и где второй модуль, при понижении уставки отключения давления ВИСЗ, понижает ее до давления выше по потоку, какое было во время ЗОВД секундами ранее достижения давлением выше по потоку предыдущей уставки отключения системы.5. The system according to claim 4, in which the second module, when determining that the pressure downstream has reached the MDDT, determines the time differential specified by the trip (ZOVD) as the elapsed time in seconds between the excess of the pressure downstream of the DMDT and the pressure reaching below steady state flow; and where the second module, when lowering the VISZ pressure cut-off set point, lowers it to a pressure upstream, which was during the ZOVD seconds before the pressure reached the upstream previous system shut-off setting. 6. Система по п.5, в которой второй модуль, при определении того, что давление ниже по потоку достигло МДДТ, определяет задаваемый отключением временной дифференциал (ЗОВД), как прошедшее время в секундах между превышением давлением ниже по потоку МДДТ и достижением давлением ниже по потоку установившегося состояния; и где второй модуль, при понижении уставки отключения давления ВИСЗ, снижает его до того, каким было давление выше по потоку во время ЗОВД в секундах, до достижения давлением выше по потоку предыдущей уставки отключения системы.6. The system according to claim 5, in which the second module, when determining that the pressure downstream has reached the MDDT, determines the time differential specified by the trip (ZOVD) as the elapsed time in seconds between the excess of the pressure downstream of the DMDT and the pressure reaching below steady state flow; and where the second module, when lowering the VISZ pressure cut-off setpoint, reduces it to what the upstream pressure was during the SSTD in seconds, until the upstream pressure reaches the previous system shutdown setpoint. 7. Способ работы высокоинтегрированной системы защиты (ВИСЗ) с заранее определенной уставкой отключения давления и заранее определенным максимальным допустимым давлением трубопровода (МДДТ), причем в способе обеспечивают высокоинтегрированную систему защиты (ВИСЗ, ΗΙΡδ), которая имеет первый и второй наборы поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, δδν) в сообщении по текучей среде с впус- 9 022908 ком из трубы выше по потоку, причем два набора являются параллельными относительно друг друга, каждый набор ПКО имеет два последовательных ПКО, причем выпуск второго набора ПКО соединен с выпуском первого набора ПКО таким образом, что выходы обоих наборов ПКО проходят через общую выпускную трубу в трубопроводную систему ниже по потоку, причем ПКО функционирует в ответ на сигналы от предохранительной логической схемы; и обеспечивают предохранительную логическую схему для отслеживания превышения давлением текучей среды выше по потоку впуска ВИСЗ заранее определенной уставки отключения давления, при котором предохранительная логическая схема управляет закрытием предохранительных запорных клапанов записью времени отключения;7. The method of operation of a highly integrated protection system (VISZ) with a predetermined pressure cut-off setting and a predetermined maximum allowable pipeline pressure (MDDT), moreover, the method provides a highly integrated protection system (VISZ, ΗΙΡδ), which has the first and second sets of surface shutoff valves (FFP, δδν) in fluid communication with an inlet of 9,029,008 com from the pipe upstream, and two sets are parallel relative to each other, each set of FFP has two consecutive FFP, with than the outlet of the second set of FFP is connected to the output of the first set of FFP in such a way that the outputs of both sets of FFP pass through a common exhaust pipe into the pipeline system downstream, and the FFP operates in response to signals from a safety logic circuit; and provide a safety logic circuit for monitoring the excess pressure of the fluid upstream of the VISS inlet of a predetermined pressure shut-off setting at which the safety logic circuit controls the closing of the safety shut-off valves by recording the shut-off time; отслеживания закрытия предохранительных запорных клапанов, при котором предохранительная логическая схема записывает время закрытия;monitoring the closing of safety shutoff valves, in which the safety logic records the closing time; отслеживания превышения давлением текучей среды выше по потоку впуска ВИСЗ МДДТ, при котором предохранительная логическая схема записывает время;monitoring excess pressure of the fluid upstream of the inlet of the VISZ MDDT, in which the safety logic records the time; определения, больше ли время, прошедшее между временем отключения и временем закрытия, половины времени, прошедшего между временем отключения и временем, когда давление выше по течению превысило МДДТ, в этом случае предохранительная логическая схема подает сигнал тревоги операторам; и отслеживания, превышает ли давление текучей среды ниже по потоку выпуска ВИСЗ МДДТ, в этом случае предохранительная логическая схема подает сигнал тревоги операторам.determining whether the time elapsed between the shutdown time and the closing time is longer than half the time elapsed between the shutdown time and the time when the upstream pressure exceeded the DMDT, in which case the safety logic sends an alarm to the operators; and monitoring whether the pressure of the fluid exceeds the downstream discharge end of the VISZ MDDT, in which case the safety logic circuit alerts the operators. 8. Высокоинтегрированная система защиты с самодиагностикой для тестирования защиты и регулирования давления трубопроводной системы, соединенной с устьем скважины, ВИСЗ, имеющая впуск, соединенный с устьем скважины, и выпуск, соединенный с трубопроводной системой, причем система защиты содержит два набора поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, §§У) в сообщении по текучей среде с впуском, два набора с параллельными относительно друг друга потоками текучей среды, каждый набор ПКО, состоящий из двух последовательных ПКО, выпуск посредством второго набора ПКО, соединенных с выпуском первого набора ПКО таким образом, что выходы обоих наборов ПКО проходят через общую выпускную трубу, один или оба из двух наборов ПКО действуют как проточный канал для текучих сред, втекающих во впуск и проходящих через выпуск ВИСЗ в общую выпускную трубу;8. A highly integrated protection system with self-diagnosis for testing protection and regulating the pressure of the pipeline system connected to the wellhead, VISZ having an inlet connected to the wellhead and an outlet connected to the pipeline system, the protection system containing two sets of surface shutoff valves ( FFP, §§Y) in the fluid communication with the inlet, two sets with parallel fluid flows, each set of FFP, consisting of two consecutive FFP, release means m of the second set of FFP, connected to the outlet of the first set of FFP so that the outputs of both sets of FFP pass through a common exhaust pipe, one or both of the two sets of FFP act as a flow channel for fluids flowing into the inlet and passing through the VISZ outlet into the common exhaust pipe; два клапана контроля выпуска (ККВ, УСУ), каждый из которых подключен к трубопроводу, разделяющему каждый из двух наборов ПКО, каждый из ККВ сообщается по текучей среде с линией выпуска, в результате чего, при открытии ККВ, рабочее давление между двумя ПКО снижается; и предохранительную логическую схему (ПЛС, 8Ь8) в связи с ПКО и ККВ, предохранительная логическая схема формирует сигналы управления работой ПКО и ККВ и дополнительно содержит процессор, соединенный с памятью; часы и память, которая хранит предварительную уставку отключения ВИСЗ;two exhaust control valves (CCF, USU), each of which is connected to the pipeline separating each of the two sets of FFP, each of the FAC is in fluid communication with the exhaust line, as a result of which, when the FAC is opened, the working pressure between the two FFP decreases; and a safety logic circuit (PLC, 8L8) in connection with the PLC and CCF, the safety logic circuit generates control signals for the operation of the PFC and CCF and further comprises a processor connected to the memory; a clock and a memory that stores the preliminary setpoint for disconnecting the VISZ; максимальное допустимое давление трубопровода (МДДТ);maximum allowable pipeline pressure (DMDT); первый модуль, исполняемый процессором, для отслеживания инициации автоматического отключения, при превышении давлением потока текучей среды выше по потоку предварительной уставки отключения ВИСЗ, при котором записывается время отключения;the first module, executed by the processor, to track the initiation of automatic shutdown, when the pressure exceeds the flow of the fluid upstream of the preliminary setpoint for the shutdown of the VISS, at which the shutdown time is recorded; второй модуль, исполняемый процессором, если первый модуль определяет, что автоматическое отключение было инициировано, второй модуль определяет, закрыты ли полностью предохранительные запорные клапаны, при этом записывается время закрытия;the second module executed by the processor, if the first module determines that an automatic shutdown has been initiated, the second module determines whether the safety shut-off valves are fully closed, and the closing time is recorded; третий модуль, исполняемый процессором, если второй модуль определяет, что предохранительные запорные клапаны полностью закрыты, третий модуль отслеживает, превышает ли давление выше по потоку МДДТ, при этом записывается время; и четвертый модуль, исполняемый процессором, если третий модуль определяет, что давление выше по потоку превышает МДДТ, четвертый модуль определяет, больше ли прошедшее время между временем отключения и временем закрытия половины времени, прошедшего между временем закрытия и временем, когда давление выше по потоку достигло МДДТ, в случае чего подается сигнал тревоги операторам; и отслеживает, превышает ли давление текучей среды ниже по потоку выпуска ВИСЗ МДДТ, в этом случае подается сигнал тревоги операторам.the third module executed by the processor, if the second module determines that the safety shut-off valves are completely closed, the third module monitors whether the pressure exceeds the upstream of the DMDT, and time is recorded; and a fourth module executed by the processor, if the third module determines that the upstream pressure exceeds the DMDT, the fourth module determines whether the elapsed time between the shutdown time and the closing time is longer than half the time elapsed between the closing time and the time when the upstream pressure reaches MDDT, in which case an alarm is given to operators; and monitors whether the pressure of the fluid exceeds the downstream VISZ MDDT outlet, in which case an alarm is issued to the operators.