[發(fā)明專利]用于控制盒、輔助海底系統(tǒng)和海面控件之間的接口的電力和通信集中器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201580069278.7 | 申請日： | 2015-12-17 |
| 公開（公告）號： | CN107407140B | 公開（公告）日： | 2021-02-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | G.A.斯科特;D.P.布萊歇爾;W.哈特;J.施尼特格;A.布林卡 | 申請（專利權(quán)）人： | 海德里爾美國配送有限責(zé)任公司 |
| 主分類號： | E21B33/035 | 分類號： | E21B33/035;E21B33/064;E21B34/16;E21B41/00 |
| 代理公司： | 中國專利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 萬欣;譚祐祥 |
| 地址： | 美國德*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 控制 輔助 海底 系統(tǒng) 海面 控件 之間 接口 電力 通信 集中器 | ||
本申請公開了一種用于石油天然氣作業(yè)的電力和通信集中器(PCH)(204，206)。所述PCH包括：能夠操作以將電力提供至用于石油天然氣作業(yè)中的裝置的端口；能夠操作以提供用于石油天然氣作業(yè)中的電通信的端口；用于連接至MUX電纜的多路復(fù)用器(MUX)接口(214，216)；用于連接至至少一個附加PCH(210，212)的PCH連接接口；以及PCH主體。所述PCH主體能夠操作以鄰近防噴器(BOP)組設(shè)置，并且，所述PCH主體物理設(shè)置成遠(yuǎn)離所述BOP組上的至少一個控制盒但與其電通信。
本申請是正式申請，要求于2014年12月17日提交的美國臨時申請?zhí)?2/093,029的優(yōu)先權(quán)，其通過引用被全部并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開一般涉及石油天然氣設(shè)備，并涉及用在石油天然氣設(shè)備中的電力和通信集中器(PCH)。具體地，本公開提供在防噴器(BOP)海底應(yīng)用中利用一個或多個PCH分配電力和通信的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)
BOP系統(tǒng)是用來防止海底油井和氣井噴發(fā)的液壓控制系統(tǒng)。海底BOP設(shè)備通常包括兩個或更多個冗余控制系統(tǒng)的組合，用分開的液壓路徑操作BOP組(BOP stack)上的指定的BOP功能。冗余控制系統(tǒng)通常被稱作藍(lán)黃控制盒。在已知系統(tǒng)中，通信和電力電纜向特定地址的致動器發(fā)送信息和電力。致動器又使液壓閥移動，從而開放流體路徑通向控制BOP的一部分的一系列其它閥門/管道。
以往，電力和通信連接一直集中在海底的BOP控制盒。然而，海底安全標(biāo)準(zhǔn)變得更加嚴(yán)格，包括對海底條件監(jiān)測有更高的要求。這些安全和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的提高增加了涉及與子系統(tǒng)、海面系統(tǒng)和海底控制盒接口的復(fù)雜性，因此提高了復(fù)雜程度。
發(fā)明內(nèi)容
通過將BOP組上的BOP電力接口需求與海底控制盒分開，本公開提供了兩個或更多個分開的PCH的模塊化設(shè)計。在某些實施例中，PCH的這種模塊化設(shè)計可以降低對控制盒的需求，使得控制盒只控制液壓功能。因此，根據(jù)本公開的實施例從控制盒分出接口系統(tǒng)提高了當(dāng)前和未來設(shè)計的設(shè)計可擴展性和靈活性。在一些實施例中，模塊化設(shè)計可以避免重新設(shè)計復(fù)雜的控制盒消耗的時間，其中，新設(shè)計需求可以由PCH處理，諸如由于增加新條件監(jiān)測子系統(tǒng)的需求帶來的設(shè)計需求。
在一些實施例中，PCH包括四個對象：多路復(fù)用器(MUX)接口；電力分配；通信分配；以及組合的電力/通信分配。PCH吸收了來自控制盒需求的這些接口，因此，降低了控制盒的復(fù)雜性。此外，通過將接口與控制盒分開，PCH能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計的靈活性，提高系統(tǒng)可靠性。
在某些實施例中，PCH與MUX電纜分開裝置相接，并用作海底控件的中央電力和通信系統(tǒng)。通信鏈路可以從MUX輸出終止，并鏈接至其適當(dāng)?shù)慕涌凇CH包括電力系統(tǒng)和通信系統(tǒng)。在某些實施例中，PCH電力系統(tǒng)將60Hz的三角形三相480伏交流電(VAC)轉(zhuǎn)換成24伏直流(VDC)，以用作BOP海底控件的主要電壓。在某些實施例中，PCH通信系統(tǒng)用作海底通信的網(wǎng)關(guān)。PCH通信系統(tǒng)可以提供與重合的PCH往返的通信交叉。通信交叉可以用作冗余通信鏈路的手段。在某些實施例中，PCH可以提供光纖(FO)監(jiān)測，其中，光信號的惡化可能觸發(fā)自動切換到冗余光纖通信路徑。
在一些實施例中，PCH可以允許從下部BOP組到海面系統(tǒng)的多路復(fù)用器(MUX)通信，使之前設(shè)計產(chǎn)生顯著的簡化。在一些實施例中，具有冗余PCH可以實現(xiàn)交叉電力的分配，從兩個MUX電纜給控制盒提供冗余電力，此冗余電力可以提高可靠性。本公開的技術(shù)能夠降低控制盒對非關(guān)鍵子系統(tǒng)故障的脆弱性，以及對由于只有控制盒的系統(tǒng)需要的下游改變對大的重新設(shè)計的需要。
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