[发明专利]测试包括阀门的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及测试包括阀门的控制系统。

背景技术

用于海底流体生产井的控制系统的控制阀门经常很少被操作(例如，每隔6个月或更少)。一个问题是在系统中可能存在故障，该故障在井操作员尝试操作阀门前将不明显。在紧急情况下发现故障能够是灾难性的。

根据本发明的实施例的系统使得井操作员能够事先得到故障通知，因此大大减少仅在紧急情况下发现系统故障的可能性。根据本发明的实施例频繁测试到阀门的接线、监视电路、控制电路、通信以及用于操作阀门的螺线管的螺线管线圈，而不实际操作它。因此，如果在实际需要某个功能前知道存在问题，则通过在调度的维护期间调度此类测试，能够增大可靠性。

发明内容

本发明由随附权利要求来定义。

更具体地说，根据本发明，从一个方面提供了一种测试包括可通过螺线管操作的阀门的控制系统的方法，该方法包括：应用电流通过螺线管的线圈，所述电流不足以促使所述螺线管操作阀门；以及监视系统对电流的响应。

通过监视系统中的电流(例如通过线圈的电流)，或者通过监视跨线圈的电压，能够监视所述响应。

一般情况下，阀门是具有顶部控制位置的海底流体开采井(extraction well)的海底定向控制阀门。在此情况下，通过线圈的所述电流的应用能够是从流体开采井的顶部位置引起的。

优选是不时实现通过所述线圈的所述电流的应用。

另一方面，根据本发明，提供了一种包括可通过螺线管操作的阀门的控制系统，该系统包括：用于应用电流通过螺线管的线圈的部件，所述电流不足以促使螺线管操作阀门；以及用于监视系统对电流的响应的部件。

所述监视部件能够适用于监视系统中的电流(例如通过线圈的电流)，或者监视跨线圈的电压。

一般情况下，阀门是用于具有顶部控制位置的海底流体开采井的控制系统的海底定向控制阀门。在此情况下，顶部位置能够包括用于应用所述电流通过线圈的部件。

一般情况下，该系统包括用于比较监视所述响应的结果和至少一个预期结果的部件。

该系统能够包括由其不时实现所述电流通过所述线圈的应用的部件。

本发明的实施例通过以通常比在操作中使用阀门更大得多的频度定期测试通信、控制电路、监视电路、接线及螺线管线圈，从而检验海底阀门的可靠操作。这通过利用驱动阀门操作螺线管所必需的电流较慢上升的事实来实现。通过仅对于短时间期激励螺线管线圈，能够感应此电流以验证所有必需元件在正确工作。在电流上升到足以操作阀门前，关闭到螺线管线圈的电力。

附图说明

图1是在操作阀门时流过海底控制系统内定向控制阀门(DCV)的螺线管线圈的典型电流的电流与时间图；

图2是用于根据本发明的第一实施例来操作的海底井的控制系统的示意图；

图3示出图2的系统的电流感应部件的细节；

图4是用于根据本发明的第二实施例来操作的海底井的控制系统的示意图；以及

图5示出图4的系统的电压感应部件的细节。

具体实施方式

图1是在操作阀门时，流过用于海底流体开采井的控制系统内在树的定向控制阀门(DCV)的螺线管的螺线管线圈的典型电流的电流与时间图。如能够看到的，在螺线管以机械方式操作时，由于螺线管线圈的电感，自供应电压应用到螺线管线圈起的电流上升不是瞬间的，而是一般在50到300毫秒之间上升到图形上的B点。电流继续上升，直到它到达由螺线管线圈的电阻和供应电压确定的稳态水平，该水平高到足以确保螺线圈保持在“操作的”条件中。在本发明的实施例中，DCV螺线管线圈中的电流一般在10到20毫秒后被允许上升到水平A，该水平不足以操作螺线管，但足以被检测到以提供至少控制通信、电路和接线、包括DCV螺线管线圈正确运行的置信。在一优选实施例中，通过监视跨与螺线管线圈串联连接的小电阻器的电压，检测DCV螺线管线圈中的电流。