[發(fā)明專(zhuān)利]用于傳送EDS備用信號(hào)到海底莢的裝置和方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110435956.0
• 申請(qǐng)日: 2011-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102562044A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·L·米爾恩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 海德里爾美國(guó)制造業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B47/18
• 分類(lèi)號(hào): E21B47/18;E21B47/06;E21B43/01
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;朱海煜

技術(shù)領(lǐng)域

本文公開(kāi)的主題的實(shí)施例一般地涉及用于將備用緊急斷開(kāi)信號(hào)(EDS)傳送到配置成控制防噴器的海底莢的裝置和方法。

背景技術(shù)

盡管關(guān)于石油儲(chǔ)備的可達(dá)性和開(kāi)采的安全性方面有越來(lái)越多的挑戰(zhàn)，但石油和氣的開(kāi)采仍然是世界經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵構(gòu)成。因此，在海上位置鉆探以從海底開(kāi)采石油和氣在世界范圍內(nèi)廣泛使用。隨著井位置的海底深度的提高，海底石油和氣開(kāi)采變得更具挑戰(zhàn)性。

海上石油和氣裝置1包括可出于安全性和環(huán)境原因密封井口時(shí)使用的海底防噴器組。如圖1所示，海底防噴器組包括附連到海底20的井口的低位防噴器(“BOP”)組10，以及附連到鉆柱40末端的深海立管總成(“LMRP”)30。鉆柱40從鉆探船50(或任何其他類(lèi)型的水面鉆探平臺(tái)或者船舶)延伸到井口。正常操作期間，低位BOP組10和LMRP?30相連接。有時(shí)，可能關(guān)閉位于低位BOP組10和LMRP?30的防噴器25。可從低位BOP組10斷開(kāi)LMRP?30并取回到水面，以及使低位BOP組10留在海底20的井口之上。因此，例如，當(dāng)預(yù)期到惡劣天氣時(shí)或者當(dāng)井口暫時(shí)停止使用時(shí)，可能斷開(kāi)并取回LMRP?30。

電纜和/或液壓線路60將來(lái)自水面(即，鉆探船50)的控制信號(hào)傳送到作為L(zhǎng)MRP?30的部分的兩個(gè)莢70和75。根據(jù)從水面(即，鉆探船50)接收到的信號(hào)，兩個(gè)莢70和75控制在LMRP?30和低位BOP組10的BOP和其他裝置。兩個(gè)莢70和75，分別稱(chēng)為“黃色”莢和“藍(lán)色”莢，大體上是相同的并確保冗余(即，如果一個(gè)故障了，另外的一個(gè)取而代之)。

一旦收到EDS信號(hào)，莢70和/或莢75控制關(guān)閉LMR?30和低位BOP組10的BOP。然而，當(dāng)電纜60無(wú)意間中斷時(shí)，EDS信號(hào)可能到達(dá)不了莢70和莢75。為了在莢處接收控制信號(hào)，電纜60的物理連續(xù)性是必要的。然而，當(dāng)發(fā)生引起必須將來(lái)自水面的EDS信號(hào)發(fā)送到莢70和/或莢75的緊急情況時(shí)，電纜60可能已經(jīng)意外中斷。如果EDS信號(hào)沒(méi)有到達(dá)莢70和/或莢75以及BOP沒(méi)有關(guān)閉，對(duì)于操作人員，設(shè)備以及環(huán)境的影響可能是可怕的。

在一些裝置中，通過(guò)海水聲學(xué)地傳送聲學(xué)備用EDS信號(hào)。然而，當(dāng)水表面和LMRP的距離大時(shí)，此聲學(xué)備用EDS信號(hào)可能會(huì)丟棄和遺失。另外，由于緊急情況的發(fā)生，海水中環(huán)境的干涉可能阻止在海底正確地接收聲學(xué)備用EDS信號(hào)。

因此，除電纜和/或水柱之外，期望使用另一個(gè)通道提供從水面到附連到LMRP的莢的EDS信號(hào)的備用傳送。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個(gè)示范實(shí)施例，提供了在海上石油和氣裝置中可用的備用緊急斷開(kāi)信號(hào)(EDS)傳送系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括壓力脈沖發(fā)生器，其配置成在鉆柱內(nèi)的泥漿柱中的流動(dòng)的流體中生成正壓力脈沖和負(fù)壓力脈沖的至少一個(gè)，以形成與緊急斷開(kāi)信號(hào)對(duì)應(yīng)的預(yù)定壓力變化模式，壓力脈沖發(fā)生器位于泥漿柱的水面末端。系統(tǒng)進(jìn)一步包括壓力脈沖接受器，其配置成測(cè)量在靠近防噴器的海底位置處、泥漿柱中流動(dòng)的流體的壓力。

根據(jù)一個(gè)示范實(shí)施例，海上石油和氣裝置包括：水面鉆探平臺(tái)或船舶，附連到位于海底的井口并配置成中斷來(lái)自井口的流體流的低位防噴器(BOP)組，以及可拆卸地附連到低位BOP組的深海立管總成(LMRP)。海上石油和氣裝置進(jìn)一步地包括了鉆柱(其配置成通過(guò)至少一個(gè)泥漿柱允許在井口和水面鉆探平臺(tái)或船舶之間的流體流)，附連到LMRP的海底控制器(其配置成一旦接收到緊急信號(hào)(EDS)就關(guān)閉位于低位BOP組和LMRP的防噴器)，以及配置成將來(lái)自水面鉆探平臺(tái)或者船舶的EDS傳送到海底控制器的電通信線路。系統(tǒng)進(jìn)一步包括了壓力脈沖發(fā)生器，其配置成在鉆柱內(nèi)的泥漿柱中的流體流中生成正壓力脈沖和負(fù)壓力脈沖的至少一個(gè)，以形成與EDS對(duì)應(yīng)的預(yù)定壓力變化模式，壓力脈沖發(fā)生器位于泥漿柱的水面末端，以及連接到海底控制器的壓力脈沖接受器，其配置成測(cè)量泥漿柱中流體流的壓力。

根據(jù)另一實(shí)施例，提供了用于備用傳送緊急斷開(kāi)信號(hào)(EDS)的方法。方法包括：(i)在靠近在鉆柱中的泥漿柱的水面末端的第一位置處生成與EDS信號(hào)對(duì)應(yīng)的壓力變化模式，(ii)在靠近防噴器的第二位置處測(cè)量泥漿柱中的壓力值，基于壓力值識(shí)別與EDS信號(hào)對(duì)應(yīng)的壓力變化模式，以及將EDS信號(hào)傳送到配置成關(guān)閉防噴器的控制器。

附圖說(shuō)明

附圖并入本說(shuō)明書(shū)并作為其一部分，連同描述一起說(shuō)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例以及解釋這些實(shí)施例。在附圖中：

圖1是傳統(tǒng)的海上鉆塔的示意圖；

圖2a是根據(jù)示范實(shí)施例的海上鉆塔的示意圖；