[發明專利]水下井系統中的增壓壓強

在審

• 申請號: 201480027743.6
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN105392959A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: C.麥克科米克
• 申請（專利權）人: 越洋塞科外匯合營有限公司
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B33/035;E21B47/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 安文森;肖日松

在水下系統和水下系統的蓄能器中的壓強可以通過使用增壓氣缸增加以產生比從水面容器提供的初始壓強更高的壓強。增壓氣缸可包括活塞，其可被推進以增加存儲在定位成鄰近水下系統諸如防噴器（BOP）的蓄能器中的壓強。由增壓氣缸提供的增加的壓強可允許同樣數量的蓄能器在水下系統中被使用，但允許額外的有效的液壓流體被存儲在蓄能器中。

相關申請的交叉引用

本申請要求在2013年3月15日提交的發明人為Craig McCormick的且題為“Methodand Apparatus for Supercharging Pressure in a Subsea Well System”的美國臨時專利申請第61/800,862號的優先權的權益，其在此通過參考并入。

技術領域

本公開涉及液壓系統。更具體地，本公開涉及在液壓系統中增加壓強。

背景技術

定位成鄰近防噴器（BOP）和其他水下裝備的蓄能器可構造成提供壓強以便操作液壓系統，諸如防噴器（BOP）。水下蓄能器可儲存惰性氣體和流體的組合。最初地，采用初始壓強的氣體諸如氮氣給水下蓄能器充壓。然后可將流體泵送到水下蓄能器中到最終壓強，其可等于BOP控制系統壓強。在水下蓄能器內氣體的壓縮儲存能量。在蓄能器中儲存的能量可用于操作水下裝備，諸如當緊急情況發生時導致能量從水面分離。當在水下系統中的液壓流體的壓強通過緊急系統的使用而下降時，壓縮的氣體膨脹，迫使液壓流體離開蓄能器并進入水下系統液壓管路中。

當能量在缺乏諸如來自水面的外部能量的情況下從蓄能器供應時，在蓄能器中的壓強隨著時間而降低，因為儲存的流體能量用于在系統內的功能。即，當從蓄能器使用液體時，被捕捉的氣體的壓強由于對于氣體增加的體積而下降，并且在水下系統液壓管路內的壓強降低。在固定體積水下系統內降低的壓強可導致在水下系統內構件的限制或在用于將液壓流體從水面傳送到BOP的構件或裝備中的通過壓強限制。例如，BOP的剪切壓頭可需要某種壓強等級以在緊急情況時剪切某種鉆管。當該壓強等級從蓄能器是不可得到的時，BOP可能不能剪切鉆管。

額外地，當能量從水面供應時，在水下系統內的壓強可能仍然低于用于水下系統的操作壓強。從水面到水下系統的壓強的降低可能由于在液壓流體轉換系統中的泄露和其他無效率。同樣，壓強的降低可能來自在將流體從水面傳送的管路中的壓力限制。

一種傳統的解決方案可能是增加蓄能器的數量。每個額外的蓄能器提供用于操作水下系統的液壓流體的可用體積的增加。然而，額外的蓄能器可能導致增加的防噴器（BOP）堆重量和尺寸，其抑制BOP的構造、安裝、操作和維護或抑制將額外的蓄能器改型到BOP堆上。因此，需要在水下系統中提供增加的壓強。

發明內容

在水下系統和水下系統的蓄能器中的壓強可以通過使用增壓氣缸增加以產生比從水面容器提供的初始壓強更高的壓強。增壓氣缸可包括活塞，其可被推進以增加存儲在定位成鄰近水下系統諸如防噴器（BOP）的蓄能器中的壓強。由增壓氣缸提供的增加的壓強可允許同樣數量的蓄能器在水下系統中被使用，但允許額外的有效的液壓流體被存儲在蓄能器中。

根據一個實施例，一種裝置可包括構造成存儲液壓流體和氣體的蓄能器或多個蓄能器；增壓氣缸；將所述蓄能器耦接到所述增壓氣缸的液壓管路；和/或耦接到所述增壓氣缸的增壓氣缸控制閥。所述增壓氣缸控制閥可構造成推進所述增壓氣缸以增加在所述液壓管路處的壓強。

所述裝置還可包括控制模塊以執行步驟：將蓄能器充壓到基本控制系統壓強；推進增壓氣缸以增加蓄能器壓強超過所述基本控制系統壓強到增加的系統壓強；和/或反復地推進所述增壓氣缸以將蓄能器壓強增加到超過所述基本控制系統壓強的希望壓強。所述裝置還可包括耦接到所述蓄能器和構造成限制所述蓄能器的輸出的壓強調節器，和/或耦接到所述蓄能器和構造成從由所述蓄能器供應的壓強來操作的剪切壓頭，其中所述蓄能器可附接到防噴器（BOP）。