[發明專利]一種淺水水下控制模塊的壓力調節裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 202010836282.4
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN111895144A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 孫欽;陳宏舉;安維崢;朱春麗;郝富強;張紀亞;徐正海;尹豐;朱莉婭;韓云峰;魏娟
• 申請（專利權）人: 中海石油（中國）有限公司;中海石油（中國）有限公司北京研究中心;深圳市行健自動化股份有限公司
• 主分類號: F16K11/22
• 分類號: F16K11/22;F16K31/06;E21B41/00;H05K5/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發明屬于淺海油氣生產技術領域，涉及一種淺水下控制模塊的壓力調節裝置及其使用方法，包括：水下控制模塊的機箱，壓力補償組件以及承壓腔；機箱的底部是有若干條液壓流道，各液壓流道上設有至少一個控制液壓流道開閉的電磁閥；壓力補償組件位于機箱內，用于調節機箱內的壓力，使其與對應深度的水壓一致；承壓腔固定在機箱的底部，用于放置電磁閥，并使承壓腔內的壓力接近于標準大氣壓；電磁閥為普通的不耐壓的電磁閥。其由于承壓腔內的氣壓接近于標準大氣壓，因此電磁閥可選用非耐壓的電磁閥，降低了淺水水下控制模塊的成本，提升了產品的競爭力。

技術領域

本發明涉及一種淺水水下控制模塊的壓力調節裝置及其使用方法，屬于淺海油氣生產技術領域。

背景技術

淺水水下控制模塊(Subsea Control Module，SCM)是海洋油氣田用來控制水下采油樹、管匯等石油鉆采設備的核心控制部件，其具備以下基本功能：1)監測位于水下鉆采設備上的各項傳感器參數，并將參數信息傳輸至海面平臺主控站；2)基于海面平臺主控站發送的控制信號，控制位于水下鉆采設備上的液壓驅動器及閥門的開閉狀態。

淺水水下控制模塊具有壓力補償器，由于壓力補償器的存在，淺水水下控制模塊的內部壓力與外部水深壓力通常保持一致，因此需要選用可承受外部水深壓力的元器件，導致淺水水下控制模塊造價昂貴，削弱了產品的競爭力。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種淺水水下控制模塊的壓力調節裝置及其使用方法，其無需使用特別的可承壓的電磁閥，而只要選擇普通電磁閥即可，降低了淺水水下控制模塊的成本。

實現上述目的，本發明采取以下技術方案一種淺水下控制模塊的壓力調節裝置，包括：水下控制模塊的機箱，壓力補償組件以及承壓腔；機箱的底部是有若干條液壓流道，各液壓流道上設有至少一個控制液壓流道開閉的電磁閥；壓力補償組件位于機箱內，用于調節機箱內的壓力，使其與對應深度的水壓一致；承壓腔固定在機箱的底部，用于放置電磁閥，并使承壓腔內的壓力接近于標準大氣壓；電磁閥為普通的不耐壓的電磁閥。

進一步，壓力補償組件包括膠囊腔室、中空膠囊以及液壓管；膠囊腔室固定在機箱內，且與機箱外環境相通，其內設中空膠囊，液壓管一端與中空膠囊連接，另一端通過膠囊腔室進入機箱內。

進一步，機箱上膠囊腔室對應位置處設有至少一個與外界連通的通孔，膠囊腔室通過通孔與機箱外的環境相通。

進一步，膠囊腔室的容積大于中空膠囊的容積。

進一步，壓力補償組件還包括第一密封件，第一密封件用于對液壓管與膠囊腔室連接的一端、膠囊腔室以及中空膠囊之間的間隙進行密封。

進一步，承壓腔內設閥塊，閥塊與機箱的底部固定連接，電磁閥設置在閥塊上。

進一步，承壓腔與底板接觸的部分均通過第二密封件密封，承壓腔內填充惰性氣體，以降低電磁閥的腐蝕或氧化。

進一步，承壓腔頂部設有一具有通孔的穿艙件，液壓流道的電接頭穿過穿艙件的通孔與電磁閥連接。

進一步，機箱內填充有非導電性液態介質。

本發明還公開了一種淺水下控制模塊的壓力調節裝置的使用方法，壓力調節裝置為上述任一種的淺水下控制模塊的壓力調節裝置，包括以下步驟：S1將中空膠囊內注入非導電性液態介質；S2下放淺水水下控制模塊，隨著入水深度的增加，水進入通過機箱的通孔進入膠囊腔室，并壓迫中空膠囊，中空膠囊中非導電性液態介質通過液壓管進入機箱中，使得機箱內的壓力逐步升高，直至與外部水壓一致；S3淺水水下控制模塊上提回收過程中，隨著水壓減小，機箱內的非導電性液態介質不斷被壓回中空膠囊，使得機箱中的壓力逐步降低，始終與水壓保持一致。