[发明专利]减小液压流/水锤的BOP控制系统回路

说明书

本发明涉及一种减小水锤的海底防喷器(BOP)液压控制系统，其包括液压流体源。该系统还包括流体供给管路，流体供给管路在上游端与液压流体源以及在下游端与BOP功能部件流体连通。该系统进一步包括供给阀，供给阀位于流体供给管路中，用于控制通过流体供给管至BOP功能部件的流体流的量，供给阀具有接通状态和关闭状态。供给阀具有节流阀，节流阀控制供给阀在接通状态与关闭状态之间以及反之亦然的状态之间运动，使得当供给阀状态接近完全接通或完全关闭状态时延迟所述运动，以减小流体供给管路的流体中的压力尖峰。

相关申请的交叉参考

本申请要求于2015年1月30日提交的美国临时专利申请No.62/110242的优先权，其全部内容通过参引结合到本文中。

技术领域

本文中公开的主题的实施例大致涉及海底石油和气体钻探设备。更具体地，本技术涉及用于海底石油和气体钻探液压回路的蓄能器阀。

背景技术

防喷器(BOP)是水下油井钻探作业的重要安全部件。一般地，BOP在海底附连至井口，并且提供钻柱能够从BOP的顶部穿过并且向下通过底部以及进入钻井内的孔。BOP装备有BOP闸板，BOP闸板位于孔的相对侧上并且设计成在需要时跨过孔关闭。一些闸板是密封闸板，密封闸板围绕钻管密封以在钻井的环空中关闭。其他闸板是剪切闸板，并且设计成剪切钻管和孔中任何其他物体，以在孔中完全关闭。BOP及其闸板提供克服可能在钻井中发展的危险压力骤增的有效屏障。

为了操作BOP闸板，液压设备一般用于将闸板从打开位置驱动至关闭位置。液压流体经由将闸板连接至流体储器或蓄能器的流体管路施加到闸板。流体管路中的阀或系列阀控制通过管路的流体流，流体流接着确定施加至闸板的液压力。驱动BOP闸板所需的力可能较大，因为设备很重，并且可能需要很大的力以剪切孔中的钢钻柱和其他部件。因此，如果对于操作人员来说激发闸板以及关闭BOP变得必要，巨大的液压力被施加以关闭闸板。

由于关闭闸板所需的液压力较高，因此通过管路的液压流体流的相应速率也高。因此，当供给阀打开以允许流体流驱动闸板，闸板处的流体的速度的变化可以较大并且急剧。类似地，当供给阀在运行结束时关闭时，流体流突然停止。速度的这些突变引起打开和关闭供给阀时流体中的压力尖峰，压力尖峰一般在工业中指代液压冲击或水锤。水锤可能引起对BOP上的部件的严重破坏。

另外，在维护之后或在BOP设备的初始起动期间，液压管线可能需要从系统清除空气。这一般通过循环设备以填充管线来实现。在空气清除期间，可能通过涉及这种填充和清除的快速液压速度引起水锤。

发明内容

本技术的一个实施例提供一种减小水锤的海底防喷器(BOP)液压控制系统。该系统包括第一液压流体源、第一流体供给管路和第一供给阀，第一流体供给管路在上游端与第一液压流体源以及在下游端与BOP功能部件流体连通，第一供给阀位于第一流体供给管路中用于控制通过第一流体供给管路至BOP功能部件的流体流的量，第一供给阀具有接通状态和关闭状态。第一供给阀包括第一节流阀，第一节流阀控制第一供给阀在接通状态与关闭状态之间的运动以及反之亦然，使得当第一供给阀状态接近完全接通或完全关闭状态时延迟所述运动，以减小第一流体供给管路的流体中的压力尖峰。

本技术的另一个实施例提供一种减小水锤的海底BOP液压控制系统。该系统包括蓄集器、流体供给管路以及供给阀，所述流体供给管路在上游端与蓄集器以及在下游端与BOP功能部件流体连通，所述供给阀位于流体供给管路中，用于控制通过流体供给管至BOP功能部件的流体流的量，供给阀具有接通状态和关闭状态。供给阀成形为相对于供给阀上游的流体供给管路中的流体流量减小供给阀下游的流体供给管路中的流体流量，以便减小液压冲击。