система управления перекрытием газовых скважин

Формула изобретения

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКРЫТИЕМ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН, содержащая кусты газовых скважин, подключенные к шлейфам с установленными в них дистанционно управляемыми запорными элементами с полостями управления, линии подачи ингибитора насосом от емкости к устью скважины, распределительный и обратный клапаны, установленные в каждом кусте скважин по ходу потока ингибитора на линиях его подачи, которые подключены к полостям управления запорных элементов между клапанами, отличающаяся тем, что она снабжена регулируемыми дросселями, установленными в каждом кусте скважин по ходу потока ингибитора на линиях его подачи и включенными между распределительным и обратным клапанами, а каждый дистанционно управляемый запорный элемент выполнен с двумя дополнительными полостями управления, причем одна из них связана с линией подачи ингибитора через регулируемый дроссель, а другая непосредственно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике автоматического управления и регулирования технологическими процессами и может быть использовано на газоконденсатных и газовых месторождениях в системах защиты технологического оборудования.

Известна система управления перекрытием газовых скважин, содержащая кусты газовых скважин, подключенные к шлейфам с установленными в них дистанционно-управляемыми запорными элементами с полостями управления, и линии подачи ингибитора насосом от емкости к устью скважины, причем система снабжена распределительным и обратным клапанами, установленными последовательно по ходу потока ингибитора на линии подачи, при этом последняя дополнительно подключена к полости управления запорного элемента между клапанами [1] Недостатком известной системы является двухпозиционное (открыто, закрыто) управление дистанционно-управляемыми запорными элементами, поскольку по условиям эксплуатации газовых скважин для каждой скважины определяются максимальный и минимальный технологические расходы и для регулирования дебита газовых скважин необходимо чтобы система обеспечивала трехпозиционное (максимально открыто, минимально открыто, закрыто) управление дистанционно-управляемыми запорными элементами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы.

Сущность изобретения заключается в том, что система управления перекрытием газовых скважин, содержащая дистанционно-управляемые запорные элементы с полостями управления, линии подачи ингибитора, распределительный и обратный клапан, установленный по ходу потока ингибитора на линии подачи, при этом линия подачи ингибитора подключена к полости управления запорного элемента между клапанами, снабжена регулируемым дросселем, установленным по ходу потока ингибитора на линии подачи и включенным между распределительным и обратным клапанами, а каждый дистанционно-управляемый запорный элемент выполнен с двумя дополнительными полостями управления, причем одна из них связана с линией подачи ингибитора через регулируемый дроссель, а другая непосредственно.

На фиг. 1 изображена схема системы управления перекрытием газовых скважин с запорным элементом в закрытом положении; на фиг. 2 схема системы с запорным элементом в положении, обеспечивающем минимальный расход.

Система управления перекрытием газовых скважин содержит кусты газовых скважин 1, подключенные к шлейфам 2 с установленными в них дистанционно-управляемыми запорными элементами 3 с полостями 4 и дополнительными полостями 5, 6 управления, и линии 7 подачи ингибитора насосом 8 от емкости 9 к устью скважин. Система управления снабжена распределительным клапаном 10, регулируемым дросселем 11 и обратным клапаном 12, установленными последовательно по ходу потока ингибитора на линии 7 подачи, при этом линия 7 подачи ингибитора подключена к полости 4 и дополнительной полости 5 управления запорного элемента 3 между распределительным клапаном 10 и регулируемым дросселем 11 и к дополнительной полости 6 управления запорного элемента 3 между регулируемым дросселем 11 и обратным клапаном 12, обеспечивая заданный перепад давления между полостью 4 и дополнительной полостью 6 управления.

Система работает следующим образом.

Ингибитор из емкости 9 насосом 8 подается по линиям 7 подачи ингибитора гидратообразования на распределительный клапан 10. При необходимости открытия скважин 1 соответствующего куста на минимальный расход открывают соответствующим распределительный клапан 10 и ингибитор по линии 7 подачи ингибитора с расходом, например Q/2, обеспечивающим предотвращение гидратообразования в шлейфе 2, поступает в полость 4 управления, в дополнительную полость 5 управления и через регулируемый дроссель 11 в дополнительную полость 6 управления. При этом регулируемый дроссель 11 обеспечивает такой заданный перепад давления между полостью 4 и дополнительной полостью 6 управления, при котором усилие, развиваемое в полости 4 управления недостаточно для открытия запорного элемента 3, однако усилие, развиваемое в дополнительной полости 5 управления, обеспечит открытие запорного элемента 3 в положение, обеспечивающее минимальный расход (фиг.2). Одновременно через обратный клапан 12 ингибитор поступает на устье газовых скважин 1 куста для предотвращения гидратообразования.

При необходимости открытия скважин 1 соответствующего куста на максимальный расход открывают соответствующий распределительный клапан 10 и ингибитор по линии 7 подачи ингибитора с расходом, например Q, обеспечивающим предотвращение гидратообразования в шлейфе 2, поступает в полость 4 управления, в дополнительную 5 полость управления и через регулируемый дроссель 11 в дополнительную полость 6 управления. При этом, поскольку расход транспортируемой среды ингибитора пропорционален скорости движения ингибитора, а квадрат скорости движения ингибитора в свою очередь пропорционален потере напора на регулируемом дросселе 11, то при расходе ингибитора Q перепад давления на регулируемом дросселе 11, а следовательно и между полостью 4 и дополнительной полостью 6 управления возрастет в четыре раза по сравнению с расходом Q/2 и усилие, развиваемое в полости 4 управления обеспечит открытие запорного элемента 3 в положение, обеспечивающее максимальный расход. Одновременно через обратный клапан 12 ингибитор поступает на устье газовых скважин 1 куста для предотвращения гидратообразования.

При необходимости закрытия скважин 1 соответствующего куста закрывают соответствующий распределительный клапан 10 и ингибитор из полости 4 и дополнительных полостей 5, 6 управления дистанционно-управляемого запорного элемента 3 поступает в емкость 9, при этом запорный элемент 3 закрывается, прекращая подачу газа из скважин 1 куста в шлейф 2. Одновременно обратный клапан 12, из-за отсутствия давления в линии 7 подачи ингибитора, закрывается, предотвращая возможность обратного потока газа из скважин 1 куста в линию 7 подачи ингибитора, в полость 4 и дополнительные полость 5, 6 управления дистанционно-управляемого запорного элемента 3.