卡梅伦声波控制三控制箱Mark IV 防喷器控制系统

阅读 143 2016-11-30 看点 · 卡梅伦声波控制三控制箱Mark IV 防喷器控制系统,卡梅伦,防喷器,企业报道

产品/项目名称:Cameron声波控制三控制箱Mark IV 防喷器控制系统项目时间:2014项目地点:美国项目国家:美国所属公司:卡梅伦项

产品名称: Cameron声波控制三控制箱Mark IV 防喷器控制系统

项目时间: 2014

项目地点: 美国

项目国家: 美国

所属公司: 卡梅伦


项目简介:

Cameron公司率先推出了具有三箱结构的新型 Mark IV 高可用性(HA)防喷器控制系统。  Mark IV 控制系统为业界第一个三箱(3-POD)水下防喷器控制系统,第三箱(其它两个为蓝箱和黄箱)将钻井系统可用性的冗余度提高了98%。每个控制箱设计简洁,提高了防喷器控制系统的可靠性。


主要问题:

联邦法规强制规定防喷器必须具备两个全功能型的控制箱(POD),传统的海底防喷器控制系统(包括上一代 Mark III 控制系统)所采用的也均是两箱设计。  如果一个控制箱失效,操作人员必须将所有的控制功能切换到备用控制箱,关闭操作并密封井眼,将50吨重的POD堆栈提离海底进行维修,然后再将整个结构下放到海底恢复运行。


解决方案:

Mark IV 控制系统的设计不仅符合API 16D/53、DNV Drill以及ABS CDS的要求,还具备以下几点创新性:

Cameron公司的 Mark IV 控制系统为业界第一个三箱(3-POD)水下防喷器控制系统,是在上一代成熟系统基础上进行的进一步精简箱体设计。不仅提高了防喷器控制系统的冗余度和可靠性,而且改善了钻井系统的可操作性。也就是说,Mark IV 控制系统由于第三箱的存在,增加了一个备用控制箱,可以有效减少上提POD堆栈维修次数。可将系统的可用性提高到98%,将上提POD堆栈的可能性降低到73%。

Mark IV 控制系统的精简设计减少了50%的内部连接管路,减少了潜在的泄漏途径。

Mark IV 控制系统的可用功能与 Mark III 相比增加了33%,每个箱体均具备160多个功能,能够独立控制八腔堆栈。钻井作业时,水下控制箱进行实时监测,每秒将多组温度、压力等监测信号反馈至平台控制室。温度、压力等出现异常时,平台控制室向水下控制箱发出指令,并将指令传递到防喷器,做出响应动作。

Mark IV控制系统的尺寸为46”×49”×14.5” ,比两箱结构的 Mark III 的体积减少了26%;重量为23000磅,比同类控制箱减少了1/3。

Mark IV 控制系统配有压力补偿的导频累加器,可根据不同的水深自动调节压力,可有效的防止人为失误,降低维护成本。

Mark IV 控制系统配置子板安装阀,小阀门采用硬质合金密封件,提高了可靠性,使其能在更小的空间内具备更高的可靠性。

Cameron公司的新一代 Mark IV 高性能防喷器控制系统是在通过了长时间现场实际应用后的 Mark III 控制系统的技术基础之上进行的改进。在不增加体积和重量的前提下,增加了第三个控制箱,可以说,这是行业技术标准的一种改进。  Mark 系列的防喷器控制系统主要由复用段(MUX Section)、海底电子模块(SEM)和平台控制盘三部分组成,而 MUX 部分主要通过 NASMUX 系统实现对防喷器的控制。

水下控制箱的意外失效和上提维修,将会导致钻机停工数天,加上高额的平台租赁费等,会产生数百万美元的费用。Cameron公司市场副总裁兼首席技术官Justin Rounce这样说道:“控制系统的可用性关乎到客户的腰包,对整个防喷器组来说,控制系统的可用性提高10%,每年就可节省数百万美元”。 新型 Mark IV 控制系统的每个控制箱都具有控制所有海底堆栈的功能,因此改进后的控制系统能够有效的提高防喷器的可靠性和可用性,节省了钻机作业时间和产生的相关费用。可见,Mark IV 系统的使用,关乎到客户的长远利益。


亮点:

Mark IV 所带来的新技术提高了操作的可用性,具备现有技术所达不到的优势。该系统不仅降低了由于一个控制箱失效而上提堆栈的可能性,同时也降低了防喷器损坏、失效以及环境污染的风险,具有显著的影响。同时也使用了无限双向通讯来代替通讯母线,是新技术的应用。


挑战:

无控制母线连接的深水防喷器的可靠性还有待检验,比如3000米的水深靠无线电波传输是否可靠。控制系统的冗余性如何保证?