Добывающая скважина месторождения углеводородов

 

Полезная модель - добывающая скважина месторождения углеводородов относится к горной промышленности и может быть использована для газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений с использованием автоматического, дистанционного и ручного управления исполнительными механизмами запорных органов скважин месторождения. В обвязку скважины установлена гидравлически управляемая шлейфовая задвижка, подключенная исполнительным механизмом закрытия-открытия рабочих органов к силовой гидравлической линии станции управления, с обеспечением логической последовательности закрытия скважины при которой первой закрывается шлейфовая задвижка, затем боковая задвижка, затем надкоренная задвижка, затем подземный клапан-отсекатель, открытия - в обратном порядке, а также установлена дистанционная система предупреждения аварийной ситуации, выполненная в виде факельной линии, включающей гидравлически управляемую факельную задвижку, исполнительным механизмом закрытия-открытия рабочих органов соединенную, посредством силовых гидравлических линий со станцией управления, горелку, с автоматическим поджигом при прохождении добываемой среды, электрический датчик давления добываемой среды, сообщенный с индикатором, кроме того станция управления дополнительно снабжена системой мониторинга состояния скважины, выполненной в виде электрической панели, оснащенной индикаторами, закрытия-открытия гидравлически управляемых шлейфовой, боковой, надкоренной, факельной задвижек, подземного клапана-отсекателя, дебита гидравлически управляемого дроссельного клапана, давления в силовых гидравлических линиях станции управления, давления добываемой среды, плавкой вставки, датчика уровня рабочей жидкости, соединенными линией связи с плавкой вставкой и электрическими датчиками, закрытия-открытия гидравлически управляемых шлейфовой, боковой, надкоренной, факельной задвижек, подземного клапана-отсекателя, дебита гидравлически управляемого дроссельного клапана, давления в силовых гидравлических линиях станции управления, давления добываемой среды, уровня рабочей жидкости, а так же контроллером электрической панели, отслеживающим значение электрических датчиков, плавкой вставки, и подающим сигнал на соответствующий индикатор, при нарушении последовательности закрытия-открытия скважины, срабатывании электрических датчиков, плавкой вставки, блокирующим работу станции управления, отключением насосной группы. Блок управления дополнительно содержит электромагнитные клапаны, имеющие возможность ручного привода, управляющие подачей рабочего тела по силовым гидравлическим линиям станции управления к исполнительным механизмам закрытия-открытия рабочих органов гидравлически управляемых шлейфовой, боковой, надкоренной, факельной задвижек, подземного клапана-отсекателя, регулировки дебита дроссельного клапана, при этом порядок работы электромагнитных клапанов обеспечивается контроллером электрической панели системы мониторинга состояния скважины станции управления, кроме того контроллер отслеживает разрешающий работу сигнал, от центральной панели управления месторождением, и при его отсутствии блокирует работу станции управления отключением насосной группы и электромагнитных клапанов. Элементы системы мониторинга состояния скважины станции управления выполнены во взрывоопасном исполнении. 3 ил.

Полезная модель - добывающая скважина месторождения углеводородов относится к горной промышленности и может быть использована для газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений с использованием автоматического, дистанционного и ручного управления исполнительными механизмами запорных органов скважин месторождения.

Известна газоконденсатная скважина, содержащая эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб, устьевое оборудование, колонную головку, трубную головку, клапан-отсекатель выполненный с исполнительным механизмом, контрольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления. Устьевое оборудование содержит выполненные с исполнительными механизмами запорных органов, надкоренную и боковую задвижки, дроссельный клапан. Скважина подключена исполнительными механизмами запорных органов клапана-отсекателя, надкоренной и боковой задвижки, дроссельного клапана к силовым гидравлическим линиям станции управления, включающей насосно-аккумуляторную установку, пневмогидроаккумулятор, линию высокого давления, блок управления. Блок управления включает регуляторы давления, силовые гидравлические линии, линию логического управления на закрытие скважины в логической последовательности - боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель (RU 84055 U1).

Однако, данное техническое решение, сокращает срок безремонтной эксплуатации скважины, вызывает необходимость демонтажа устьевого оборудования в результате ускоренного износа деталей боковой задвижки. Кроме того не обеспечивает предупреждение аварийной ситуации в случае неисправности контрольно-управляющих органов, а так же контроль положения запорных органов устьевого оборудования, давления в системе гидравлических линий станции управления, последовательности закрытия-открытия запорных органов оборудования скважины.

Известен комплекс оборудования для управления скважиной нефтегазового месторождения, содержащий станцию управления запорными органами скважины, а именно, боковой и надкоренной задвижками, установленными на фонтанной арматуре, регулирующим дебит скважины дроссельным клапаном, подземным клапаном-отсекателем, имеющими исполнительные механизмы, а также клапан низкого и высокого давления и плавкую вставку. Станция управления включает, блок управления исполнительными механизмами запорных органов, насосно-аккумуляторную установку с рабочим телом, силовые линии функционального управления упомянутыми исполнительными механизмами и линию логического управления, выполненную с обеспечением возможности прохождения команд, на закрытие скважины в логической последовательности боковая задвижка - надкоренная задвижка - подземный клапан-отсекатель. Насосно-аккумуляторная установка снабжена баком с рабочим телом и насосной группой (RU 83283 U1).

Однако, известный способ, так же сокращает срок безремонтной эксплуатации скважины, вызывает необходимость демонтажа устьевого оборудования в результате ускоренного износа деталей боковой задвижки. Кроме того не обеспечивает предупреждение аварийной ситуации в случае неисправности клапана низкого и высокого давления и плавкой вставки, контроль положения запорных органов устьевого оборудования, давления в системе гидравлических линий станции управления, последовательности закрытия-открытия запорных органов оборудования скважины.

Известна газоконденсатная скважина содержащая эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим клапан-отсекатель с дистанционным управлением, устье скважины с колонной головкой, трубной головкой, фонтанной арматурой. Фонтанная арматура имеет надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также дроссельный клапан, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления. Скважина подключена к станции управления, включающей насосно-аккумуляторную установку и блок управления. Насосно-аккумуляторная установка включает насосную группу и сообщенный с ней по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления. Блок управления включает регуляторы давления, силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя. Управление их работой предусмотрено через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие скважины в логической последовательности - боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель - линию логического управления, сообщенную с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенную с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие скважины гидравлическими распределительными клапанами (RU 2352760 С1).

Однако, данное техническое решение, так же сокращает срок безремонтной эксплуатации скважины, вызывает необходимость демонтажа устьевого оборудования в результате ускоренного износа деталей боковой задвижки. Кроме того не обеспечивает предупреждение аварийной ситуации в случае неисправности клапана низкого и высокого давления и плавкой вставки, контроль положения запорных органов устьевого оборудования, контроль давления в системе гидравлических линий станции управления, контроль последовательности закрытия-открытия запорных органов оборудования скважины.

Задачей полезной модели является разработка добывающей скважины месторождения углеводородов, обеспечивающей увеличение срока безремонтной эксплуатации боковой задвижки и скважины в целом, контроль положения запорных органов устьевого оборудования, контроль давления в системе гидравлических линий станции управления, контроль давления добываемой среды, контроль последовательности закрытия-открытия запорных органов оборудования скважины, а также, своевременное предупреждение аварийной ситуации в случае неисправности клапана низкого и высокого давления, плавкой вставки и запорных органов устьевого оборудования.

Указанный технический результат достигается тем, что в добывающей скважине месторождения углеводородов, включающей эксплуатационную колонну, колонну насосно-компрессорных труб, гидравлически управляемый подземный клапан-отсекатель, колонную и трубную головки, устьевое оборудование, содержащее одну, или более, гидравлически управляемые надкоренную, боковую задвижки и дроссельный клапан, содержащую трубопровод, задвижки, коллекторы, фланцы, обратный клапан - обвязку скважины, контрольно-управляющие устройства системы аварийного отключения скважины, содержащей плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления добываемой среды, исполнительные механизмы закрытия-открытия рабочих органов гидравлически управляемых надкоренной, боковой задвижек и подземного клапана-отсекателя, а также исполнительный механизм регулирующий дебит дроссельного клапана подключенные к силовым гидравлическим линиям станции управления, включающей, сообщенные по рабочему телу, бак с датчиком уровня рабочей жидкости, насосно-аккумуляторную установку с насосной группой и пневмогидроаккумулятором, линию высокого давления, блок управления оснащенный гидроаккумуляторами, комплектом запорных, дроссельных, распределительных, регулирующих клапанов, линию сброса, линию логического управления, подключенную, с обеспечением автоматического прохождения команды на последовательное закрытие боковой задвижки, надкоренной задвижки, подземного клапана-отсекателя, отличающаяся тем, что в обвязку скважины установлена гидравлически управляемая шлейфовая задвижка, подключенная исполнительным механизмом закрытия-открытия рабочих органов к силовой гидравлической линии станции управления, с обеспечением логической последовательности закрытия скважины при которой первой закрывается шлейфовая задвижка, затем боковая задвижка, затем надкоренная задвижка, затем подземный клапан-отсекатель, открытия - в обратном порядке, а также установлена дистанционная система предупреждения аварийной ситуации, выполненная в виде факельной линии, включающей гидравлически управляемую факельную задвижку, исполнительным механизмом закрытия-открытия рабочих органов соединенную, посредством силовых гидравлических линий со станцией управления, горелку, с автоматическим поджигом при прохождении добываемой среды, электрический датчик давления добываемой среды, сообщенный с индикатором, кроме того станция управления дополнительно снабжена системой мониторинга состояния скважины, выполненной в виде электрической панели, оснащенной индикаторами, закрытия-открытия гидравлически управляемых шлейфовой, боковой, надкоренной, факельной задвижек, подземного клапана-отсекателя, дебита гидравлически управляемого дроссельного клапана, давления в силовых гидравлических линиях станции управления, давления добываемой среды, плавкой вставки, датчика уровня рабочей жидкости, соединенными линией связи с плавкой вставкой и электрическими датчиками, закрытия-открытия гидравлически управляемых шлейфовой, боковой, надкоренной, факельной задвижек, подземного клапана-отсекателя, дебита гидравлически управляемого дроссельного клапана, давления в силовых гидравлических линиях станции управления, давления добываемой среды, уровня рабочей жидкости, а так же контроллером электрической панели, отслеживающим значение электрических датчиков, плавкой вставки, и подающим сигнал на соответствующий индикатор, при нарушении последовательности закрытия-открытия скважины, срабатывании электрических датчиков, плавкой вставки, блокирующим работу станции управления, отключением насосной группы.

Предусматривается так же, что блок управления дополнительно содержит электромагнитные клапана, имеющие возможность ручного привода, управляющие подачей рабочего тела по силовым гидравлическим линиям станции управления к исполнительным механизмам закрытия-открытия рабочих органов гидравлически управляемых шлейфовой, боковой, надкоренной, факельной задвижек, подземного клапана-отсекателя, регулировки дебита дроссельного клапана, при этом порядок работы электромагнитных клапанов обеспечивается контроллером электрической панели системы мониторинга состояния скважины станции управления, кроме того контроллер отслеживает разрешающий работу сигнал, от центральной панели управления месторождением, и при его отсутствии блокирует работу станции управления отключением насосной группы и электромагнитных клапанов.

Кроме того элементы системы мониторинга состояния скважины станции управления могут быть выполнены во взрывоопасном исполнении.

Технический результат состоит в повышении надежности и увеличении срока безаварийной эксплуатации добывающей скважины месторождения углеводородов, снижении себестоимости добычи углеводородов, путем устранения необходимости демонтажа устьевого оборудования в результате износа деталей боковой задвижки, наличии возможности мониторинга состояния скважины посредством контроля положения запорных органов устьевого оборудования, контроля давления в системе гидравлических линий станции управления, контроля давления добываемой среды, контроля последовательности закрытия-открытия запорных органов устьевого оборудования и шлейфовой задвижки.

Полезная модель поясняется подробным описанием и иллюстрациями, на которых изображено:

Фиг.1 - схема добывающая скважина месторождения углеводородов, вид сбоку;

Фиг.2 - схема добывающая скважина месторождения углеводородов, вид сверху;

Фиг.3 - схема станции управления.

Добывающая скважина месторождения углеводородов (Фиг.1, Фиг.2) содержит эксплуатационную колонну 1, колонну насосно-компрессорных труб 2, гидравлически управляемый подземный клапан-отсекатель 3, колонную 4 и трубную 5 головки, устьевое оборудование 6, содержащее одну, или более, гидравлически управляемые надкоренную 7, боковую 8 задвижки и дроссельный клапан 9 с исполнительными механизмами 10 закрытия-открытия рабочих органов подземного клапана-отсекателя 3 задвижек 7, 8 и регулировки дебита дроссельного клапана 9, обвязку скважины 11, станцию управления 12, контрольно-управляющие устройства системы аварийного отключения скважины, в виде плавкой вставки 13, клапана контроля низкого и высокого давления добываемой среды 14, электрического датчика давления добываемой среды 15, связанного с индикаторами 16 (Фиг.3). Обвязка скважины 11 подключена к устьевому оборудованию 6 посредством дроссельного клапана 9 и содержит трубопровод 17, задвижки 18, коллектор 19, фланцы 20, обратный клапан 21, гидравлически управляемую шлейфовую задвижку 22 с исполнительным механизмом 10 закрытия-открытия рабочих органов, факельную линию 23. Факельная линия 23 выполнена в виде трубопровода 17, с гидравлически управляемой факельной задвижкой 24, и горелкой 25 с автоматическим поджигом. При этом исполнительные механизмы 10 гидравлически управляемых подземного клапана-отсекателя 3, надкоренной 7, боковую 8, шлейфовой 22, факельной 24 задвижек и дроссельного клапана 9 подключены к силовым гидравлическим линиям 26 станции управления 12. Станция управления 12 (Фиг.3) содержит, бак 27, насосно-аккумуляторную установку 28 с насосной группой 29 и пневмогидроаккумулятором 30, линию высокого давления 31, блок управления 32, оснащенный гидроаккумуляторами 33, распределительными 34, дроссельными 35, регулирующими 36 клапанами, запорными вентилями 37, линию сброса 38, линию логического управления 39 сообщенную с плавкой вставкой 13 и клапаном контроля низкого и высокого давления добываемой среды 14, обеспечивающую закрытие скважины в следующей последовательности: шлейфовая задвижка 22, боковая задвижка 8, надкоренная задвижка 7, подземный клапан-отсекатель 3, открытия - в обратном порядке.

Станция управления 12 снабжена системой мониторинга состояния скважины, выполненной в виде электрической панели 40, оснащенной индикаторами 16 соединенными линиями связи 41 с плавкой вставкой 13 и электрическими датчиками 42 закрытия-открытия гидравлически управляемых шлейфовой 22, боковой 8, надкоренной 7, факельной 24 задвижек, подземного клапана-отсекателя 3, электрическим датчиком 43 дебита гидравлически управляемого дроссельного клапана 9, электрическим датчиком 44 давления в силовых гидравлических линиях 26 станции управления 12, электрическим датчиком давления добываемой среды 15, электрическим датчиком уровня рабочей жидкости 45. Так же электрическая панель 40 содержит контроллер 46, отслеживающий значение электрических датчиков 42, 43, 44, 45, плавкой вставки 13, подающий сигнал на соответствующий индикатор 16, а так же при нарушении последовательности закрытия-открытия скважины, срабатывании электрического датчика давления добываемой среды 15, плавкой вставки 13, блокирующий работу станции управления 12, отключением насосной группы 28.

Блок управления 32 может содержать электромагнитные клапаны 47, имеющие возможность ручного привода, управляющие подачей рабочего тела по силовым гидравлическим линиям 26 станции управления 12 к исполнительным механизмам 10 закрытия-открытия рабочих органов гидравлически управляемых шлейфовой 22, боковой 8, надкоренной 7, факельной задвижек 24, подземного клапана-отсекателя 3, регулировки дебита дроссельного клапана 9. Порядок работы электромагнитных клапанов 47 обеспечивает контроллер 46 электрической панели 40 системы мониторинга состояния скважины станции управления 12. Так же станция управления 12 может содержать центральную панель управления месторождением (на схеме не указана), размещенный дистанционно от нее и сообщенный с ней линией связи, например оптоволоконным кабелем.

При этом контроллер 46 отслеживает разрешающий работу сигнал, от центральной панели управления месторождением, и при его отсутствии блокирует работу со станцией управления 12.

Элементы системы мониторинга состояния скважины могут быть выполнены во взрывоопасном исполнении.

Добывающая скважина месторождения углеводородов работает следующим образом.

Открытие добывающей скважины месторождения углеводородов. Контроллер 46 электрической панели 40 станции управления 12 опрашивает значения электрических датчиков 42 закрытия-открытия рабочих органов гидравлически управляемых шлейфовой 22, боковой 8, надкоренной 7 задвижек, подземного клапана-отсекателя 3. При комбинации сигналов соответствующих состоянию закрытия гидравлически управляемых шлейфовой 22, боковой 8, надкоренной 7 задвижек, подземного клапана-отсекателя 3 разрешается дальнейшая работа станции управления 12. В противном случае контроллер 46 блокирует работу насосной группы 29 и подает сигнал на индикаторы 16 электрической панели управления 40, сигнализирующие о необходимости привести гидравлически управляемые шлейфовую 22, боковую 8, надкоренную 7 задвижки и подземный клапан-отсекатель 3 в положение «закрыто».

При следующем шаге контроллер 46 проверяет наличие сигнала от центральной панели управления месторождением (на схеме не указана) разрешающего работу, при отсутствии сигнала, контроллер 46 блокирует дальнейшую работу станции управления 12, отключением электромагнитных клапанов 47 и насосной группы 29.

Далее контроллер 46 запускает насосную группу 29. Рабочая жидкость из бака 27 поступает в насосную группу 29. Насосная группа 29 производит подачу рабочей жидкости под давлением. Регулирующий клапан 36 насосной группы 29 настроен на заданное рабочее давление и при превышении заданного давления соединяет линию высокого давления 31 с линией сброса 38 и происходит сброс лишнего объема рабочей жидкости в бак 27.

Из линии высокого давления 31 рабочая жидкость поступает в пневмогидроаккумулятор 30, предназначенный для хранения необходимого запаса рабочего тела под давлением. После заполнения пневмогидроаккумулятора 30 рабочая жидкость поступает через гидроаккумуляторы 33, распределительные 34, дроссельные 35 клапаны, запорные вентили 37 к исполнительным механизмам 10 закрытия-открытия рабочих органов гидравлически управляемых подземного клапана-отсекателя 3, надкоренной 7, боковой 8 шлейфовой 22 задвижек, регулировки дебита дроссельного клапана 9, и в линию логического управления 39.

При этом по силовой гидравлическим линиям 26 рабочая жидкость поступает к исполнительному механизму 10 закрытия-открытия рабочих органов подземного клапана-отсекателя 3, открывая его. Затем рабочая жидкость открывает распределительный клапан 34, подземного клапана-отсекателя 3, и поступает в силовую гидравлическую линию 26 исполнительного механизма 10 закрытия-открытия рабочих органов надкоренной 7 задвижки, открывая ее. Далее рабочая жидкость последовательно подается в распределительные клапаны 34 надкоренной 7, боковой 8, шлейфовой 22 задвижек. Распределительные клапаны 34 надкоренной 7, боковой 8, шлейфовой 22 задвижек, открываясь, позволяют рабочему телу поступать в силовые гидравлические линии 26 исполнительных механизмов 10 закрытия-открытия рабочих органов боковой 8 и шлейфовой 22 задвижек, производя их открытие. Контроллер 46 отслеживает значения электрических датчиков 42 закрытия-открытия гидравлически управляемых шлейфовой 22, боковой 8, надкоренной 7 задвижек, подземного клапана-отсекателя 3, электрического датчика 43 дебита гидравлически управляемого дроссельного клапана 9, электрических датчиков 44 давления в силовых гидравлических линиях 26 станции управления 12, электрического датчика давления добываемой среды 15, электрического датчика уровня рабочей жидкости 45, и при нарушении последовательности открытия останавливает работу насосной группы 29 и подает сигнала на индикаторы 16 электрической панели 40.

Закрытие добывающей скважины месторождения углеводородов с блока управления 32 производится следующим образом. В случае возникновения аварийно низкого или высокого давления, открывается клапан контроля низкого и высокого давления добываемой среды 14. Рабочая жидкость под давлением поступает в распределительный клапан 34, клапана контроля низкого и высокого давления добываемой среды 14, переходящий в положение «открыто» и производящий сброс давления рабочей жидкости из распределительного клапана 34 шлейфовой задвижки 22, производя сброс давления рабочего тела из силовой гидравлической линии 26 исполнительного механизма 10 закрытия-открытия рабочих органов шлейфовой задвижки 22, производя ее закрытие. Одновременно через дроссельный клапан 35 сбрасывается давление рабочего тела из распределительного клапана 34 боковой задвижки 8. Через распределительный клапан 34 боковой задвижки 8 сбрасывается, с запозданием после полного закрытия шлейфовой задвижки 22, давление рабочей жидкости из силовой гидравлической линии 26 исполнительного механизма 10 закрытия-открытия рабочих органов боковой задвижки 8, производя ее закрытие. Одновременно через дроссельный клапан 35 сбрасывается давление рабочего тела из контура распределительного клапана 34 надкоренной задвижки 7. Через распределительный клапан 34 надкоренной задвижки 7 сбрасывается, с запозданием после полного закрытия боковой задвижки 8, давление рабочей жидкости из силовой гидравлической линии 26 исполнительного механизма 10 закрытия-открытия рабочих органов надкоренной задвижки 8, производя ее закрытие. Одновременно через дроссельный клапан 35 сбрасывается давление рабочей жидкости из контура распределительного клапана 34 подземного клапана-отсекателя 3. Через распределительный клапан 34 подземного клапана-отсекателя 3 сбрасывается, с запозданием после полного закрытия надкоренной задвижки 7, давление рабочей жидкости из силовой гидравлической линии 26 исполнительного механизма 10 закрытия-открытия рабочих органов подземного клапана-отсекателя 3 производя его закрытие.

Ручное закрытие добывающей скважины месторождения углеводородов с блока управления 32 осуществляют следующим образом. Открывают запорный вентиль 37 распределительного клапана 34 шлейфовой задвижки 22. Рабочая жидкость под давлением поступает в распределительный клапан 34, производя сброс давления рабочей жидкости из силовой гидравлической линии 26 исполнительного механизма 10 закрытия-открытия рабочих органов шлейфовой задвижки 22, запуская последовательность закрытия, описанную выше.

Закрытие добывающей скважины месторождения углеводородов с центральной панели управления месторождением осуществляют следующим образом. Подают сигнал на открытие электромагнитного клапана 47 распределительного клапана 34 шлейфовой задвижки 22, который подает рабочую жидкость под давлением в распределительный клапан 34 шлейфовой задвижки 22, производя сброс давления рабочей жидкости из силовой гидравлической линии 26 исполнительного механизма 10 закрытия-открытия рабочих органов шлейфовой задвижки 22, запуская последовательность закрытия, описанную выше.

Закрытие добывающей скважины месторождения углеводородов при срабатывании плавкой вставки 13. Срабатывание плавкой вставки 13 вызывает сброс давления рабочей жидкости из распределительного клапана 34 шлейфовой задвижки 22, производя сброс давления рабочего тела из силовой гидравлической линии 26 исполнительного механизма 10 закрытия-открытия рабочих органов шлейфовой задвижки 22, запуская последовательность закрытия, описанную выше.

В случае выхода из строя гидравлически управляемых шлейфовой 22, боковой 8, надкоренной 7, факельной 24 задвижек, подземного клапана-отсекателя 3, дроссельного клапана 9, перекрывают соответствующие силовые гидравлические линии 26 исполнительных механизмов 10 закрытия-открытия рабочих органов задвижек 7, 8, 22, 24 и регулировки дебита дроссельного клапана 9, выключением электромагнитных клапанов 47, при этом предотвращая утечку рабочей жидкости и обеспечивая работоспособность станции управления 12.

Автономная работа станции управления 12 при отключении электроэнергии. Для открытия добывающей скважины месторождения углеводородов подают рабочую жидкость под давлением, открыв запорный вентиль 37, пневмогидроаккумулятора 30, обеспечиваемым за счет энергии сжатого газа. Из пневмогидроаккумулятора 30 рабочая жидкость поступает в насосную группу 29. Открытием электромагнитного клапана 47, имеющего возможность ручного привода, производят подачу рабочей жидкости под давлением в силовую линию 26 исполнительного механизма 10 закрытия-открытия рабочих органов подземного клапана-отсекателя 3. Затем рабочая жидкость под давлением подается в распределительный клапан 34 подземного клапана-отсекателя 3, открывая распределительный клапан 34, через который рабочая жидкость подается в силовую гидравлическую линию 26 исполнительного механизма 10 закрытия-открытия рабочих органов надкоренной задвижки 7, открывая ее. Затем рабочая жидкость последовательно подается в распределительные клапаны 34, надкоренной 7, боковой 8 и шлейфовой 22 задвижек. Осуществляется подача рабочей жидкости в силовые гидравлические линии 26 исполнительных механизмов 10 закрытия-открытия рабочих органов боковой 8 и шлейфовой 22 задвижек, производя их открытие. Закрытие добывающей скважины месторождения углеводородов при срабатывании плавкой вставки 13 и клапана контроля низкого и высокого давления добываемой среды 14 происходит в последовательности описанной выше.

Дистанционная система предупреждения аварийной ситуации работает следующим образом. Сигнала от электрического датчика давления добываемой среды 15, при превышении давления, поступает на индикатор 16, центральной панели управления месторождением. Оператор с центральной панели управления месторождением по радиоканалу или оптоволоконному кабелю подает сигнал на электромагнитный клапан 47 силовой гидравлической линии 26 исполнительного механизма 10 закрытия открытия рабочих органов факельной задвижки 24. Электромагнитный клапан 47 открываясь, подает рабочую жидкость под давлением, формируемым насосной группой 29 в силовую гидравлическую линию 26 исполнительных механизмов 10 закрытия-открытия рабочих органов факельной задвижки 24, которая переходит в положение «открыто». По сигналу электрического датчика 42 закрытия-открытия факельной задвижки 24, контроллер 46 электрической панели 40 закрывает электромагнитный клапан 47 силовой гидравлической линии 26 исполнительного механизма 10 закрытия открытия рабочих органов факельной задвижки 24. По открытой факельной задвижке 24 добываемая среда перенаправляется в факельную линию 23, сбрасывая давление. Добываемая среда проходит через горелку 25, автоматически происходит ее поджиг. При достижении требуемого уровня давления добываемой среды, оператор центральной панели управления месторождением подает сигнал по линии связи на контроллер 46 электрической панели 40. Контроллер 46 формирует сигнал на электромагнитный клапан 47 силовой гидравлической линии 26 исполнительного механизма 10 закрытия открытия рабочих органов факельной задвижки 24, который сбрасывает давление из силовой гидравлической линии 26 исполнительного механизма 10 закрытия-открытия рабочих органов факельной задвижки 24, закрывая ее.

Аналогичным образом можно управлять факельной линией 23 с электрической панели 40.

Использование добывающей скважины месторождения углеводородов показало повышение ее надежности и увеличении срока безаварийной эксплуатации, снижении себестоимости добычи углеводородов, путем устранения необходимости демонтажа устьевого оборудования в результате износа деталей боковой задвижки, наличии возможности мониторинга состояния скважины посредством контроля положения запорных органов устьевого оборудования, контроля давления в системе гидравлических линий станции управления, контроля давления добываемой среды, контроля последовательности закрытия-открытия запорных органов устьевого оборудования и шлейфовой задвижки.

1. Добывающая скважина месторождения углеводородов, включающая эксплуатационную колонну, колонну насосно-компрессорных труб, гидравлически управляемый подземный клапан-отсекатель, колонную и трубную головки, устьевое оборудование, содержащее одну или более гидравлически управляемые надкоренную, боковую задвижки и дроссельный клапан, содержащую трубопровод, задвижки, коллекторы, фланцы, обратный клапан - обвязку скважины, контрольно-управляющие устройства системы аварийного отключения скважины, содержащей плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления добываемой среды, исполнительные механизмы закрытия-открытия рабочих органов гидравлически управляемых надкоренной, боковой задвижек и подземного клапана-отсекателя, а также исполнительный механизм, регулирующий дебит дроссельного клапана, подключенные к силовым гидравлическим линиям станции управления, включающей сообщенные по рабочему телу бак с датчиком уровня, насосно-аккумуляторную установку с насосной группой и пневмогидроаккумулятором, линию высокого давления, блок управления, оснащенный гидроаккумуляторами, комплектом запорных, дроссельных, распределительных, регулирующих клапанов, линию сброса, линию логического управления, подключенную с обеспечением автоматического прохождения команды на последовательное закрытие боковой задвижки, надкоренной задвижки, подземного клапана-отсекателя, отличающаяся тем, что в обвязку скважины установлена гидравлически управляемая шлейфовая задвижка, подключенная исполнительным механизмом закрытия-открытия рабочих органов к силовой гидравлической линии станции управления, с обеспечением логической последовательности закрытия скважины, при которой первой закрывается шлейфовая задвижка, затем боковая задвижка, затем надкоренная задвижка, затем подземный клапан-отсекатель, открытия - в обратном порядке, а также установлена дистанционная система предупреждения аварийной ситуации, выполненная в виде факельной линии, включающей гидравлически управляемую факельную задвижку, исполнительным механизмом закрытия-открытия рабочих органов соединенную посредством силовых гидравлических линий со станцией управления горелку с автоматическим поджигом при прохождении добываемой среды, электрический датчик давления добываемой среды, сообщенный с индикатором, кроме того, станция управления дополнительно снабжена системой мониторинга состояния скважины, выполненной в виде электрической панели, оснащенной индикаторами, закрытия-открытия гидравлически управляемых шлейфовой, боковой, надкоренной, факельной задвижек, подземного клапана-отсекателя, дебита гидравлически управляемого дроссельного клапана, давления в силовых гидравлических линиях станции управления, давления добываемой среды, плавкой вставки, датчика уровня рабочей жидкости, соединенными линией связи с плавкой вставкой и электрическими датчиками, закрытия-открытия гидравлически управляемых шлейфовой, боковой, надкоренной, факельной задвижек, подземного клапана-отсекателя, дебита гидравлически управляемого дроссельного клапана, давления в силовых гидравлических линиях станции управления, давления добываемой среды, уровня рабочей жидкости, а также контроллером электрической панели, отслеживающим значение электрических датчиков, плавкой вставки и подающим сигнал на соответствующий индикатор, при нарушении последовательности закрытия-открытия скважины, срабатывании электрических датчиков, плавкой вставки, блокирующим работу станции управления, отключением насосной группы.

2. Добывающая скважина месторождения углеводородов по п.1, отличающаяся тем, что блок управления дополнительно содержит электромагнитные клапаны, имеющие возможность ручного привода, управляющие подачей рабочего тела по силовым гидравлическим линиям станции управления к исполнительным механизмам закрытия-открытия рабочих органов гидравлически управляемых шлейфовой, боковой, надкоренной, факельной задвижек, подземного клапана-отсекателя, регулировки дебита дроссельного клапана, при этом порядок работы электромагнитных клапанов обеспечивается контроллером электрической панели системы мониторинга состояния скважины станции управления, кроме того, контроллер отслеживает разрешающий работу сигнал от центральной панели управления месторождением и при его отсутствии блокирует работу станции управления отключением насосной группы и электромагнитных клапанов.

3. Добывающая скважина месторождения углеводородов по п.2, отличающаяся тем, что элементы системы мониторинга состояния скважины станции управления выполнены во взрывоопасном исполнении.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области объемных гидроприводов и предназначено для использования в гидроприводах грузоподвижных машин, а именно в механизмах подъема и телескопирования стрелы крана

Полезная модель относится к устройствам для приема, хранения и выдачи нефтепродуктов и может быть использована в нефтехимической и других отраслях нефтепродуктообеспечения

Пневмоприводный шиберный затвор применяется для осуществления процесса открывания-закрывания пневматических и гидравлических контуров. Достаточно компактен, удобен в использовании и отличается невысокой ценой.
Наверх