一种用于井控制装备的海底能量存储器，其中，将能量存储在海床上的井附近独立地或与液压能结合监测和启动井控制装备。至海底能量存储器的能量可由水面脐带、遥控潜水器供应，或者由来自存储液压能的海底电力生成供应。存储电能还可对存储液压能再充电。海底控制系统构造成记录数据，比较数据与预定事件标记，以及利用存储电能操作井控制装备。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于防喷器(BOP)的海底能量存储器相关申请的交叉引用 本申请要求2012年11月7日提交且标题为“SMART BLOW OUT PREVENTER (BOP) WITHSUBSEA ENERGY STORAGE(具有海底能量存储器的智能防喷器(BOP)) ”的美国临时专利申请N0.61/723, 591的优先权的权益，该申请通过引用而并入。
本公开涉及海底井。更特别地，本公开涉及用于海底井的功率系统。
技术介绍
现有的防喷器(“Β0Ρ”)对液压系统起作用。对于使用电的那些系统，使用电力系统来对具有无反馈、功率低的单向促动器(诸如螺线管)的开环提供功率。接着，该单向促动器控制液压导阀，该液压导阀将液压功率信号传到高功率促动器，诸如SPM阀，其进而传递流率和压力足以操作BOP闸板或其它BOP功能的液压功率。电子促动器、导阀和主阀的释放依赖于弹力恢复，并且还具有开环设计。现有的BOP系统对由小功率促动器(在上面描述)和有限的传感器和计算能力组成的轻型负载使用电功率。该电功率经由脐带电缆，通过高电压交流电(AC)从船输送。然而，保持峰值电流所需的高电压导致绝缘应力和破坏，允许盐水进入，使电缆有电化学腐蚀，以及金属导体的可能氢脆化。高电流要求导致选择沉重非柔性的电缆，其难以收尾并且引起扭转问题。这些电缆难以机载地存储在船上。另外，可将通信线路集成在脐带中，并且AC功率在通信线路中产生磁场干扰和线路噪声。对于深水应用，可输送的电流有限，因为传输距离极端且有通信线路干涉的风险。由于与水面失去功率链接的风险，故现有的BOP构件设计成在无功率条件下操作。例如，控制液压导阀的单向促动器并入前述弹力恢复，即使在失去功率时，该弹力恢复也允许阀关闭。然而，促动器的接合需要来自水面的持续功率，这限制可在任何一个时间接合的促动器的量。此外，来自水面的功率的损失或干扰导致通信损失，并且进一步引起所有被提供功率的螺线管促动器的位置的改变。这可引起对BOP功能的不需要液压变化。关于现有的BOP技术使用的少数传感器测量压力、流量和其它物理参数试图通过试图确认特定功能被促动或完成来提供用于在开环中操作的构件的反馈。使用中央传感器迫使一次仅操作一个功能，因为如果多个功能同时操作，则中央压力和流量传感器的反馈将不清楚。其中存在大量共用基础设施的系统的集成性质迫使使用显著水平的单个应用软件。该软件及用于其的离线支持系统编写用于数量非常有限的应用。结果是预测能力低下，排除故障困难，以及全行业支持不足。
技术实现思路
在一个实施例中，装置和方法将电能存储在海床上的井附近，并且利用存储电能启动井控制装备。海床装备上的海底促动器可包括电力设计。海底促动器可备选地包括混合电力/机械设计，其中，可电力地控制主液压功率阀，从而允许一个或更多个电动液压栗独立地操作剪切闸板，或者与加压液压系统组合操作剪切闸板。根据一个实施例，剪切闸板中的圆筒在存储电功率下移动第一距离，并且接着在存储液压能下移动第二距离，其中，第一距离可为剪切闸板在接触障碍物(诸如钻探管)之前横过的路径的一部分。根据另一个实施例，存储电能可用于操作栗，以生成液压。生成的液压可存储在海床处。在某些实施例中，可重新获取液压流体用于随后使用，而非将流体排放至大海。过多的液压流体可在周围压力下存储在海床上的井附近。海底栗可使用存储的电能对该过多的液压流体加压。在一个实施例中，遥控潜水器(ROV)可输送周围压力液压流体或加压液压流体。在某些实施例中，当加压流体由ROV输送时，来自ROV的液压能可使海底栗作为发电机操作，以对存储的电能再充电。根据一个实施例，装置和方法包括完整的独立功率和通信系统、多个传感器、事件和标记存储器、关于机械定位的闭环反馈，以及促动器过程的数学模型。井控制装备可基于接收自井附近的一个或更多个传感器的数据来启动。在一个实施例中，数据可无线地接收自井附近的传感器。在某些实施例中，可在一时间段内记录接收自一个或更多个传感器的数据，并且与事件标记比较，用于确定事件已经发生。另外，可从接收的数据确定BOP或井控制装备的整体状态。根据一个实施例，存在一种设备，其包括井控制装备和海底电功率源，该海底电功率源联接于井控制装备，并且构造成操作井控制装备。存在一种设备，其进一步包括液压储藏器和联接于液压储藏器且联接于井控制装备的液压管线，液压管线构造成与海底电功率源组合操作井控制装备。在一个实施例中，设备进一步包括液压阀、联接于液压阀的液压促动器，以及联接于液压促动器且联接于海底能量存储器系统的控制系统，控制系统构造成利用来自海底电功率源的电能和来自液压管线的液压能来操作井控制装备。在又一个实施例中，井控制装备包括剪切闸板。海底能量存储器用于使剪切闸板移动第一距离，并且液压促动器用于使剪切闸板移动第二距离。在某些实施例中，设备进一步包括联接于控制系统的传感器，其中，控制系统构造成至少部分地基于接收自传感器的数据来启动井控制装备。在一个实施例中，井控制装备无线地联接于控制系统。在另一个实施例中，控制系统无线地联接于传感器。根据一个实施例，设备进一步构造成在一时间段内记录来自传感器的数据，比较记录数据与预定事件标记，以及基于比较步骤来确定事件已经发生。根据另一个实施例，海底功率源构造成独立地操作井控制装备。在又一个实施例中，设备进一步包括联接于液压管线且联接于海底电功率源的海底栗，海底栗构造成用海底电功率源中的能量在液压管线中生成液压。在一个实施例中，存在一种液压储藏器，其包括周围压力液压储藏器，并且其中，海底栗构造成对周围压力液压储藏器的液压介质加压，以操作液压管线。在又一个实施例中，存在构造成接收来自ROV的周围压力液压介质的端口。根据本公开的一个实施例，存在构造成接收来自ROV的加压液压介质的端口，其中，海底栗构造成作为发电机操作，以用接收的加压液压介质对海底电功率源再充电。前述内容已经相当宽泛地略述了本公开的特征和技术优点，以便可更好地理解公开的以下详细描述。将在下文中描述本公开的额外的特征和优点，它们形成本公开的权利要求的主题。本领域技术人员应当认识到，可容易地利用公开的构思和具体实施例作为修改或设计用于执行本公开的相同目的的其它结构的基础。本领域技术人员还应当认识，此类等同结构不偏离所附权利要求中阐述的公开的精神和范围。当结合附图来考虑时，从以下描述，将更好地理解认为是本公开的特性以及其操作的组织和方法的新颖特征，以及另外的目标和优点。然而，将清楚地理解，提供图中的各个仅是为了说明和描述，而不意于限定本公开的限制。【附图说明】为了更完整地理解公开的系统和方法，现在参照结合附图进行的以下描述。图1是防喷器(BOP)混合闸板的实施例的示意图。图2是示出根据本公开的实施例的电动操作液压阀和传感器包的框图。图3是示出防喷器(BOP)功率系统、液压储藏器子系统和遥控潜水器(ROV)再充电系统的实施例的框图。图4是描绘自主促动器控制系统的一个实施例的框图。图5是描绘根据本公开的一个实施例的防喷器(BOP)系统的一个构造的框图。【具体实施方式】在一个实施例中，防喷器(BOP)系统可包括闭环混合电力/液压系统。提供海底能量存储器，从而允许诸如通过低电压、高电流信号按需将电功率输送本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方法，包括：将电能存储在海床上的井附近；以及利用所述存储电能启动井控制装备。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：EP布罗，J阿斯平，
申请(专利权)人：越洋塞科外汇合营有限公司，阿斯平肯普控股公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY
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