液壓儲蓄器的制造方法
【專利摘要】一種液壓儲蓄器組件，其中，液壓儲蓄器(1)與響應(yīng)于儲蓄器重量的至少一個裝置(13)相關(guān)聯(lián)，以提供依賴于儲蓄器重量的指示。在本發(fā)明的實(shí)施例中，響應(yīng)裝置包括至少一個應(yīng)變計(jì)。
【專利說明】液壓儲蓄器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓儲蓄器(hydraulic accumulator),特別是在水下(例如海下)流體提取井設(shè)施中的液壓儲蓄器。
【背景技術(shù)】
[0002]在2010年的墨西哥灣油井事故之后，確認(rèn)了能夠指示在與海下流體提取井設(shè)施相關(guān)聯(lián)的液壓儲蓄器中儲存了多少體積的一般客戶和行業(yè)要求。認(rèn)為不足的積蓄體積造成海下閥和剪切閘板(shear ram)完全封井的低效。因此，需要提供液壓儲蓄器中積蓄體積的指示，以提供安全關(guān)鍵系統(tǒng)(閥、剪切閘板等)具有足夠的液壓動力可用于它們根據(jù)需要封閉的增加的置信度。
[0003]FR2585086公開了一種液壓儲蓄器組件，其中，液壓儲蓄器與響應(yīng)于儲蓄器重量的至少一個裝置相關(guān)聯(lián)，以提供依賴于儲蓄器重量的指示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明，提供一種液壓儲蓄器組件，其中，液壓儲蓄器與響應(yīng)于儲蓄器重量的至少一個裝置相關(guān)聯(lián)，以提供依賴于儲蓄器重量的指示，其特征在于，儲蓄器包括在水下流體提取井設(shè)施中的液壓儲蓄器。用于儲蓄器的罩可由支承裝置承載，優(yōu)選地，在罩的頂部存在套環(huán)，用于水平地約束該儲蓄器。
[0005]該組件可包括支承儲蓄器的支承裝置，所述至少一個響應(yīng)裝置響應(yīng)于由儲蓄器重量施加到所述支承裝置的一部分上的力。
[0006]在一個實(shí)施例中，所述支承裝置包括第一支承構(gòu)件和用于所述第一支承構(gòu)件的第二支承構(gòu)件，儲蓄器附連到第一支承構(gòu)件，所述至少一個響應(yīng)裝置響應(yīng)于在所述第一與第二支承構(gòu)件之間的力。在此情況下，所述第一支承構(gòu)件可至少部分地由所述第二支承構(gòu)件接納。用于儲蓄器的這種罩可由所述第二支承構(gòu)件承載。所述第二支承構(gòu)件中的液壓輸入和輸出接口與所述第一支承構(gòu)件中的通路連通，以用于將流體供應(yīng)到儲蓄器以及從儲蓄器接收流體，并且所述接口可經(jīng)由柔性軟管與所述通路連通。備選地，可存在與所述儲蓄器連通的單個液壓輸入和輸出，例如由柔性軟管提供。
[0007]在另一實(shí)施例中，所述支承裝置包括支承構(gòu)件和由附連裝置附連到支承構(gòu)件的至少一個另一構(gòu)件，所述儲蓄器附連到支承構(gòu)件上，所述至少一個響應(yīng)裝置響應(yīng)于施加到所述附連裝置上的力。在此情況下，用于儲蓄器的這種罩可由所述至少一個另一構(gòu)件承載。在所述至少一個另一構(gòu)件中的液壓輸入和輸出接口可與所述支承構(gòu)件中的通路連通，以用于將流體供應(yīng)到儲蓄器以及從儲蓄器接收流體，并且所述接口可經(jīng)由柔性軟管與所述通路連通。備選地，可存在與所述儲蓄器連通的單個液壓輸入和輸出，例如由柔性軟管提供。在使用組件時，所述至少一個另一構(gòu)件可在所述支承構(gòu)件上方。
[0008]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述至少一個響應(yīng)裝置通常包括下列中的至少一個:應(yīng)變計(jì)、測力計(jì)、測力儀、天平秤、彈簧秤、基于應(yīng)變計(jì)的電子秤和基于流體的重量測量裝置。[0009]在其中提供用于儲蓄器的罩的本發(fā)明的實(shí)施例中，所述儲蓄器可由所述罩頂部的套環(huán)水平地約束。
[0010]通常，根據(jù)本發(fā)明的組件設(shè)有用于接收和處理從依賴于儲蓄器重量的所述指示得到的數(shù)據(jù)的裝置。
[0011]本發(fā)明還包括一種監(jiān)測液壓儲蓄器中的流體體積的方法，包括:在根據(jù)本發(fā)明的組件中包括儲蓄器；以及，使用至少一個響應(yīng)裝置來提供儲蓄器重量的指示。
[0012]根據(jù)一方面，提供了一種液壓儲蓄器組件，其中，液壓儲蓄器與響應(yīng)于儲蓄器的重量的至少一個裝置相關(guān)聯(lián)，以提供依賴于儲蓄器的重量的指示，其中儲蓄器包括在水下流體提取井設(shè)施中的液壓儲蓄器。
[0013]優(yōu)選地，該組件包括支承儲蓄器的支承裝置，至少一個響應(yīng)裝置響應(yīng)于由儲蓄器的重量施加到支承裝置的一部分上的力。
[0014]優(yōu)選地，該組件包括用于儲蓄器的罩，罩由支承裝置承載。
[0015]優(yōu)選地，儲蓄器由位于罩的頂部的套環(huán)水平地約束。
[0016]優(yōu)選地，支承裝置包括第一支承構(gòu)件和用于第一支承構(gòu)件的第二支承構(gòu)件，儲蓄器附連到第一支承構(gòu)件，至少一個響應(yīng)裝置響應(yīng)于在第一支承構(gòu)件與第二支承構(gòu)件之間的力。
[0017]優(yōu)選地，罩由第二支承構(gòu)件承載。 [0018]優(yōu)選地，第一支承構(gòu)件至少部分地由第二支承構(gòu)件接納。
[0019]優(yōu)選地，該組件包括與儲蓄器連通的單個液壓輸入和輸出。
[0020]優(yōu)選地，該組件包括在第二支承構(gòu)件中的液壓輸入和輸出接口，其與第一支承構(gòu)件中的通路連通，以用于將流體供應(yīng)到儲蓄器以及從儲蓄器接收流體。
[0021]優(yōu)選地，接口經(jīng)由柔性軟管與通路連通。
[0022]優(yōu)選地，支承裝置包括支承構(gòu)件和由附連裝置附連到支承構(gòu)件的至少一個另一構(gòu)件，儲蓄器附連到支承構(gòu)件上，至少一個響應(yīng)裝置響應(yīng)于施加到附連裝置上的力。
[0023]優(yōu)選地，罩由至少一個另一構(gòu)件承載。
[0024]優(yōu)選地，該組件包括與儲蓄器連通的單個液壓輸入和輸出。
[0025]優(yōu)選地，該組件包括在至少一個另一構(gòu)件中的液壓輸入和輸出接口，其與支承構(gòu)件中的通路連通，以用于將流體供應(yīng)到儲蓄器以及從儲蓄器接收流體。
[0026]優(yōu)選地，接口經(jīng)由柔性軟管與通路連通。
[0027]優(yōu)選地，在組件的使用中，至少一個另一構(gòu)件在支承構(gòu)件上方。
[0028]優(yōu)選地，至少一個響應(yīng)裝置包括下列中的至少一個:應(yīng)變計(jì)、測力計(jì)、測力儀、天平秤、彈簧秤、基于應(yīng)變計(jì)的電子秤和基于流體的重量測量裝置。
[0029]優(yōu)選地，該組件設(shè)有用于接收和處理從依賴于儲蓄器的重量的指示得到的數(shù)據(jù)的
>J-U ρ?α裝直。
[0030]根據(jù)另一方面，提供了一種監(jiān)測液壓儲蓄器中的流體體積的方法，其包括:在根據(jù)任一前述技術(shù)方案的組件中包括儲蓄器；以及使用至少一個響應(yīng)裝置來提供儲蓄器的重量的指示。
【專利附圖】

【附圖說明】[0031]圖1為本發(fā)明的第一實(shí)施例的示意圖；
圖2為本發(fā)明的第二實(shí)施例的示意圖；
圖3為本發(fā)明的第三實(shí)施例的示意圖；以及 圖4為本發(fā)明的第四實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的組件，其包括在海下流體提取井設(shè)施中的液壓儲蓄器I。組件安裝到呈板形式的兩個支承構(gòu)件上，即較大板2、以及設(shè)于較大板2內(nèi)的較小的二級板3。較大板2分別經(jīng)由輸入接口 4和輸出接口 5容納液壓流體的主輸入和輸出，第二板3安裝在板2頂部的凹部中。儲蓄器I通常使用規(guī)則的凸緣接口 6栓接到較小板3。板2和3經(jīng)由裝置連接，該裝置允許轉(zhuǎn)移和容納加壓液壓流體，但不在豎直平面中約束板3。這由柔性盤繞的液壓軟管7和8實(shí)現(xiàn)，軟管7經(jīng)由板3中的通路9連接輸入接口 4與儲蓄器1，而軟管8經(jīng)由板3中的通路10連接輸出接口 5與儲蓄器I。儲蓄器I安放在由板2承載的海水淹沒的保護(hù)罩11內(nèi)，但罩可被密封且填充有補(bǔ)償流體，若認(rèn)為需要的話。保護(hù)罩11 一體地設(shè)計(jì)，因?yàn)槠浞乐雇鈦硭樾己臀⒘Ｎ镔|(zhì)引入到組件內(nèi)，這可妨礙其有效操作。因?yàn)榻M件預(yù)期用于海下環(huán)境，因而罩在其用于海下時還用來防止在組件內(nèi)部的海洋生長物。罩11頂部的套環(huán)12定位儲蓄器I頂部，防止它傾翻，但僅將它約束在水平平面中。這種配置提供優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)組件的顯著優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)有技術(shù)組件中，儲蓄器由布置在儲蓄器側(cè)面的導(dǎo)向板水平地約束，諸如在FR2585086中示出的組件，因?yàn)樵谠撆渲弥?，由于儲蓄器造成的力?旋轉(zhuǎn)力)而發(fā)生高水平的摩擦。這種高水平的摩擦必須利用例如油脂或其它潤滑劑來克服，油脂或其它潤滑劑并不適用于本發(fā)明預(yù)期用于的海下環(huán)境，因?yàn)樗鼈兛赡苤饾u消失。此外，所述導(dǎo)向板可能易受外來碎屑、微粒物質(zhì)或海洋生長物侵害。使用如在圖1至圖4的實(shí)施例中所示的套環(huán)不會出現(xiàn)這些問題。
[0033]由于液壓儲蓄器I在豎直平面中不受約束(忽略微小的摩擦)，儲蓄器和上面安裝儲蓄器的板3的整個重量擱置在應(yīng)變計(jì)13上，該應(yīng)變計(jì)13電連接到邏輯控制器14，應(yīng)變計(jì)位于板2與板3之間且與它們接合。儲蓄器I的重量將隨其中的流體液位增加或減小而改變。由邏輯控制器14從應(yīng)變計(jì)13接收的重量數(shù)據(jù)將使之能夠計(jì)算容納在儲蓄器I內(nèi)的流體的質(zhì)量。能夠使邏輯控制器用來計(jì)算儲蓄器I中的可用流體的其它數(shù)據(jù)將包括流體密度、預(yù)充注的氣體體積/重量、以及空的儲蓄器I及其板3的重量。因此，在初始安裝之前或期間，可能需要利用已知體積的預(yù)充注氣體/液壓流體來校準(zhǔn)儲蓄器I。邏輯控制器14可在海下且與頂側(cè)的設(shè)備通信，或者其可本身位于頂側(cè)。
[0034]在圖2中示出本發(fā)明的第二實(shí)施例(其中，與圖1中的那些相對應(yīng)的項(xiàng)目具有與圖1相同的附圖標(biāo)記)。液壓儲蓄器I附連到呈板15形式的單個支承構(gòu)件，板15由通常呈四個支柱17形式的附連裝置從環(huán)形安裝板16懸掛。液壓輸入接口 18經(jīng)由柔性盤繞的軟管19連接到板15中的通路9，而液壓輸出接口 20經(jīng)由柔性盤繞的軟管21連接到板15中的通路10。罩11由板16承載。應(yīng)變計(jì)22附連到支柱17中的相應(yīng)支柱，這些應(yīng)變計(jì)電連接到邏輯控制器14，該邏輯控制器14同樣可在海下且與頂側(cè)設(shè)備通信，或者其本身位于頂偵U。優(yōu)選地，為了可靠性和冗余性，存在至少兩個應(yīng)變計(jì)22。
[0035]如圖1的配置那樣，儲蓄器I的重量將隨其中的流體液位增加或減小而改變，并且由邏輯控制器14從應(yīng)變計(jì)22接收的數(shù)據(jù)將使之能計(jì)算容納于其中的流體的質(zhì)量。同樣，輸入液壓接口 18和輸出液壓接口 20通過盤繞軟管19和21與板15隔尚。圖2的配置具有可能略微優(yōu)于圖1的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)閼?yīng)變計(jì)22并不支承儲蓄器的全部質(zhì)量，每一個測量歸因于儲蓄器I的重量變化的支柱17的應(yīng)變變化。
[0036]圖3示出本發(fā)明的另一實(shí)施例。與圖1中的那些相對應(yīng)的項(xiàng)目具有與圖1相同的附圖標(biāo)記。類似于圖1，液壓儲蓄器I安裝于一對支承板上，即較大板2、以及設(shè)于較大板2內(nèi)的較小的二級板3。液壓儲蓄器I同樣安裝于海水淹沒的罩11中，該罩11安裝到較大板
2。然而，在此實(shí)施例中，軟管7、8和通路9、10被替換為與儲蓄器連通的單個液壓輸入和輸出，其由穿過密封件24、穿過較大板2、較小板3延伸到儲蓄器I下表面內(nèi)的單個柔性軟管23提供。在較大板2與較小板3之間的應(yīng)變計(jì)13和隨附的邏輯控制器14的布置如參考圖1所描述的那樣。
[0037]圖4示出本發(fā)明的又一實(shí)施例。與圖2中的那些相對應(yīng)的項(xiàng)目具有與圖2相同的附圖標(biāo)記。然而，液壓儲蓄器I附連到呈板15形式的單個支承構(gòu)件上，該板15附連到環(huán)形安裝板16而不使用支柱。而且，軟管19、21和通路9、10被替換為與儲蓄器連通的單個液壓輸入和輸出，其由穿過密封件26、穿過板15延伸到儲蓄器I的下表面內(nèi)的單個柔性軟管25提供，并且應(yīng)變計(jì)22位于安裝板16與板15之間且與它們接觸。
[0038]在圖1至圖4所示的每個實(shí)施例中，儲蓄器安裝到固定板2、16，且包括至少一個應(yīng)變計(jì)。這提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)組件的改進(jìn)，現(xiàn)有技術(shù)組件使用樞軸或彈簧作為補(bǔ)充安裝裝置，諸如在FR2585086中所示的組件，因?yàn)檫@些組件在用于工業(yè)設(shè)置特別是海下時可能失去其校準(zhǔn)。然而，本發(fā)明可使用產(chǎn)生依賴于儲蓄器重量的指示的任何合適裝置，諸如應(yīng)變計(jì)或測力計(jì)或測力儀或天平秤或彈簧秤或基于應(yīng)變計(jì)的電子秤或基于流體(氣動或液壓)的重量測量裝置或者上文所述任何裝置的組合。
[0039]另一可能的實(shí)施例為以下實(shí)施例:其中儲蓄器位于機(jī)械地連接到海下量具的天平梁組件上，該海下量具可由潛水員或遙控機(jī)車讀取。
[0040]使用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明能在任何給定時間指示在水下(例如海下)儲蓄器中儲存的液壓流體的體積。如果指示的體積降低到設(shè)定極限以下，井主控制系統(tǒng)可自動形成向上傳達(dá)給處于頂側(cè)控制中心的操作者的警報(bào)或警告:海下閥可能不具有足夠的積蓄液壓流體來根據(jù)需要閉合，即，該系統(tǒng)將能夠向操作者警示存在于較大、安全關(guān)鍵、采油樹或歧管或立管柱閥上的可能不安全的狀況。沒有這種指示，將不能確認(rèn)不安全狀況。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓儲蓄器組件，其中，液壓儲蓄器與響應(yīng)于所述儲蓄器的重量的至少一個裝置相關(guān)聯(lián)，以提供依賴于所述儲蓄器的重量的指示，其中所述儲蓄器包括在水下流體提取井設(shè)施中的液壓儲蓄器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，包括支承所述儲蓄器的支承裝置，所述至少一個響應(yīng)裝置響應(yīng)于由所述儲蓄器的重量施加到所述支承裝置的一部分上的力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其特征在于，包括用于所述儲蓄器的罩，所述罩由所述支承裝置承載。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組件，其特征在于，所述儲蓄器由位于所述罩的頂部的套環(huán)水平地約束。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，所述支承裝置包括第一支承構(gòu)件和用于所述第一支承構(gòu)件的第二支承構(gòu)件，所述儲蓄器附連到所述第一支承構(gòu)件，所述至少一個響應(yīng)裝置響應(yīng)于在所述第一支承構(gòu)件與第二支承構(gòu)件之間的力。
6.根據(jù)從屬于權(quán)利要求3或4時的權(quán)利要求5所述的組件，其特征在于，所述罩由所述第二支承構(gòu)件承載。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的組件，其特征在于，所述第一支承構(gòu)件至少部分地由所述第二支承構(gòu)件接納。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的組件，其特征在于，包括與所述儲蓄器連通的單個液壓輸入和輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，包括在所述第二支承構(gòu)件中的液壓輸入和輸出接口，其與所述第一支承構(gòu)件中的通路連通，以用于將流體供應(yīng)到所述儲蓄器以及從所述儲蓄器接收流體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組件，其特征在于，所述接口經(jīng)由柔性軟管與所述通路連通。
【文檔編號】F15B1/04GK103967848SQ201410041592
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月30日
【發(fā)明者】M.E.奧根 申請人:韋特柯格雷控制系統(tǒng)有限公司