Высокоинтегрированная система защиты (висз, hips) устья скважины с автоматическим тестированием и самодиагностикой

ВЫСОКОИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ (ВИСЗ, HIPS) УСТЬЯ СКВАЖИНЫ С АВТОМАТИЧЕСКИМ ТЕСТИРОВАНИЕМ И САМОДИАГНОСТИКОЙ Способ для диагностики высокоинтегрированной системы защиты (ВИСЗ, HIPS) для защиты трубопровода ниже по потоку устья скважины включает в себя отслеживание инициирования автоматического отключения или ручного предохранительного отключения или теста полного запирания; определение времени безопасности процесса (ВВП, PST), которое проходит между моментом времени, в который давление выше по потоку достигло уставки отключения, и моментом времени, в который давление выше по потоку достигает максимального допустимого давления трубопровода (МДДТ, МАРР) ниже по потоку; и проверка того, что предохранительные критические запорные клапаны перешли в полностью закрытое положение в пределах 1/2 ВБП,и того, что давление ниже по потоку не превышало МДДТ. Если проверка проходит успешно,никаких действий не требуется, тогда как, если проверка показывает, что любой из этих параметров не достигнут, ВИСЗ подает сигнал тревоги операторам, и в случае ручного предохранительного отключения или теста полного запирания, сбрасывает уставку отключения давления на более низкий уровень.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: САУДИ АРАБИАН ОЙЛ КОМПАНИ Родственные заявки Заявка на данный патент связана и испрашивает приоритет предварительной заявки Соединенных Штатов Америки, серийный номер 61/434051, поданной 19 января 2011 г., которая включена в этот документ в качестве ссылки в полном объеме. Область изобретения Настоящее изобретение относится к способу и устройству для эксплуатации и тестирования высокоинтегрированной системы защиты (ВИСЗ, HIPS), соединенной с системой трубопровода устья скважины. Предпосылки к созданию изобретения В нефтяной и газовой промышленности давление вершины устья скважины может превышать максимальное допустимое давление внутри производственных трубопроводов текучей среды ниже по потоку устья скважины из-за уменьшенной толщины стенки трубы или ограничений стоимости, что препятствует установке трубопроводов с самым высоким рейтингом. Поэтому необходимо, чтобы такие трубопроводы были защищены от избыточного давления, которое могло бы привести к разрыву трубы, который стал бы причиной загрязнения окружающей среды и был бы очень дорогим для устранения. Обычная система, используемая для защиты трубопроводов от избыточного давления, является высокоинтегрированной системой защиты (ВИСЗ, HIPS). Как правило, это электрогидравлическая система, использующая датчики давления для измерения давления в трубах, которые используются посредством электроники модуля управления для управления закрытием клапана ВИСЗ производственной трубы. Этот механизм сохраняет высокое давление внутри короткого участка трубопровода между оборудованием устья скважины и клапаном ВИСЗ, который способен выдерживать давление. Это предохраняет основной участок трубопровода с более тонкими стенками от воздействия уровней давления, которые могут превышать рейтинг давления трубопровода. Необходимым требованием является то, чтобы безопасность ВИСЗ регулярно проверялась, так как сбой в работе ВИСЗ представляет риск значительного повреждения трубопровода. Обычная система не может быть протестирована в процессе ее эксплуатации. Таким образом, производственная система должна прекратить свою деятельность и быть изолирована для теста. Прерывание эксплуатации имеет серьезные финансовые последствия. Кроме того, по крайней мере один оператор должен быть рядом с ВИСЗ в ходе теста, так как операции клапанов и других компонентов выполняются людьми вручную. Различные подходы были предложены для тестирования и защиты клапанов и систем трубопроводов от избыточного давления. Например, в опубликованной заявке US2005/0199286 описывается высокоинтегрированная система защиты от давления, в которой два модуля соединены с двумя трубопроводами ниже по потоку и два трубопровода выше по потоку имеют впускные и выпускные отверстия. Трубопровод соединяет два отверстия, а стыковочный коллектор установлен в трубопроводе между частями ниже по потоку и выше по потоку. Стыковочный коллектор избирательно направляет потоки и в первом,и во втором трубопроводе через первый или второй модуль. Система обеспечивает направление потоков из области выше по потоку обоих трубопроводов через один из модулей в область вниз по потоку одного из трубопроводов, чтобы обеспечить удаление для технического обслуживания, ремонт и/или замену другого модуля. В заявке не раскрывается и нет предложения устройства или способа для тестирования эксплуатации системы во время ее работы. Например, в патенте США 6591201, выданном Хайду (Hyde), описывается импульсноэнергетическая система тестирования текучей среды, в которой импульсы энергии используются для тестирования динамических характеристик производительности устройств и систем контроля текучей среды, таких как газлифтные клапаны. Эта система тестирования пригодна для тестирования поверхностных клапанов-отсекателей в гидравлических контурах, но не обеспечивает предохранительную информацию о возможности всей системы выполнять функцию безопасно. Патент США 6880567, выданный Клейверу (Klaver) и соавторам, описывает систему, которая включает в себя датчики, систему контроля безопасности и запорные клапаны, используемую для защиты технологического оборудования ниже по потоку от избыточного давления. Эта система использует частично-тактный способ тестирования, в котором блокирующие клапаны закрывают до заранее определенной точки, а затем повторно открывают. Эта система, однако, должна прерывать производство для диагностического тестирования. Патент США 7044156, выданный Вебстеру, описывает систему защиты трубопровода, в которой давление текучей среды в секции трубопровода, которое превышает опорное давление гидравлической текучей среды, подается в клапан перепада давления, клапан перепада давления открыт, и, таким образом, вызывает гидравлическое давление в клапане с гидравлическим приводом, которое должно быть выпущено через отверстие. Система защиты, однако, не обеспечивает никаких возможностей диагностики клапана и вынуждена прерывать производство для того, чтобы запорные клапаны были полностью закрыты. Патент США 5524484, выданный Салливану, описывает систему диагностики с клапаном,управляемым соленоидом, которая предоставляет пользователю клапана возможность отслеживать состояние клапана в эксплуатации в течение времени, чтобы обнаружить любые ухудшения или проблемы в клапане и его компонентах и устранить их до выхода из строя клапана. Эта система не предоставляет возможность тестирования запорных клапанов без прерывания производства. Патент США 4903529, выданный Ходжу, описывает способ тестирования гидравлической системы текучей среды, в которой портативное анализирующее устройство имеет подачу гидравлической текучей среды, выпускной трубопровод, устройство для подачи гидравлической текучей среды под давлением от источника к выпускному трубопроводу, возвратный трубопровод, связанный с источником, устройство отслеживания давления текучей среды, соединенное с выпускным трубопроводом, и устройство отслеживания потока текучей среды в возвратном трубопроводе. Анализирующее устройство отключает впуск текучей среды устройства от источника и соединяет впуск текучей среды с выпускным трубопроводом, и отключает выпуск текучей среды устройства от резервуара и соединяет этот выпуск текучей среды с возвратным трубопроводом. Давление текучей среды отслеживается в выпускном трубопроводе и потоке текучей среды через возвратный трубопровод с помощью устройства, находящегося в системе. Этот способ, однако, требует, чтобы производство было прервано для тестирования гидравлической системы. Патент США 4174829, выданный Роарку и соавторам, описывает чувствительное к давлению устройство безопасности, в котором преобразователь вырабатывает электрический сигнал пропорционально регистрируемому давлению, и контрольное устройство указывает давление вне диапазона давлений, когда измеренное давление превышает заранее определенный предел, что позволяет в случае необходимости принять надлежащие меры по восстановлению. Устройство требует вмешательства операторов. Патент США 4215746, выданный Холлдену и соавторам, описывает реагирующую на давление систему безопасности для трубопроводов текучей среды, которая закрывает скважину в случае необычных условий давления в производственной линии скважины. После того, как предохранительный клапан закрыт, контроллер для определения того, когда давление находится в пределах заранее определенного диапазона, выводится из эксплуатации и должен быть сброшен вручную перед тем, как предохранительный клапан может быть открыт. Система приводит к прерыванию производства и вмешательству операторов. К дополнительным ограничениям существующих систем тестирования и защиты относятся диагностические процедуры. Существующая технология опирается на моделирование процесса и процедуры проверки производительности системы, проводимые один раз во время проектирования системы и ввода в эксплуатацию, чтобы установить критическую точку срабатывания системы защиты. Однако эта процедура не принимает во внимание тот факт, что динамика процесса и время хода клапана могут меняться с течением времени. В связи с этим объектом настоящего изобретения является создание устройства и способа для тестирования ВИСЗ в то время как она в эксплуатации, в то время как ВИСЗ работает как трубопровод к трубопроводной системе и без отключения производственной линии, к которой она подключена. Другим объектом является создание устройства и способа автоматического тестирования безопасности ВИСЗ без вмешательства оператора. Еще одним объектом настоящего изобретения является проведение измерений по каждому запросу системы и проверка того, что время отклика ВИСЗ остается в пределах соответствующего диапазона,основанного на этих измерениях, а не на архивных данных пуска. Краткое изложение сущности изобретения Указанные выше объекты, а также другие преимущества, описанные ниже, достигаются с помощью способа и устройства данного изобретения, которое обеспечивает высокоинтегрированную систему защиты (ВИСЗ, HIPS), которая защищает и тестирует контроль трубопроводной системы, соединенной с устьем скважины. ВИСЗ согласно настоящему изобретению имеет впуск для соединения с устьем скважины и выпуск для соединения с трубопроводной системой ниже по потоку и в предпочтительном варианте осуществления сконструирована как интегральная система на салазках для транспортировки к месту, где она будет установлена. ВИСЗ содержит два набора поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, SSV), два клапана контроля выпуска (ККВ, VCV) и предохранительную логическую схему. Два набора ПКО сообщаются по текучей среде с впуском, и эти два набора параллельны друг другу. Каждый набор ПКО имеет два последовательных ПКО, и/или один или оба из двух наборов ПКО работают в качестве трубопровода для текучей среды, входящей через впуск и проходящей через выпуск ВИСЗ для трубопроводной системы. Каждый из ККВ соединен с трубопроводом, разделяющим два набора ПКО, и каждый из ККВ сообщается по текучей среде с линией выпуска, которая при открытии ККВ снижает рабочее давление между двумя ПКО. Предохранительная логическая схема связана с ПКО и ККВ и формирует сигналы для управления работой ПКО и ККВ. ККВ предпочтительно имеют электрическое управление. Чувствительные к давлению датчики с дистанционной передачей показателей отслеживают давление трубопровода на участке трубопровода выше по течению выпуска ВИСЗ. В предпочтительном варианте осуществления три датчика давления с дистанционной передачей показателей предусмотрены на выпуске. Предохранительная логическая схема программируется передавать сигнал закрыть ПКО при увеличении давления выше порогового значения, переданного по крайней мере двумя из трех датчиков давления. Для специалиста в данной области техники очевидно, что в этой части системы могут быть использованы больше или меньше трех датчиков давления. Каждый из двух ККВ соединен с трубопроводом, сообщающимся по текучей среде с общей линией выпуска. Линия выпуска может быть соединена с резервуарным баком или другим устройством хранения или рециркуляции веществ. Каждый набор ПКО работает независимо от работы параллельного набора ПКО. Чувствительные к давлению датчики с дистанционной передачей показаний размещены для отслеживания давления между ПКО в каждом из двух наборов ПКО. В предпочтительном варианте осуществления предохранительная логическая схема программируется поддерживать один набор ПКО в открытом положении, когда параллельный набор ПКО перемещается в закрытое положение из открытого положения в ходе теста плотного запирания. Кроме того, предохранительная логическая схема программируется измерять и записывать давление между парой закрытых ПКО в ходе теста плотного запирания, и открывать ККВ между закрытыми ПКО в течение короткого периода времени, в ходе теста, чтобы облегчить или уменьшить давление в трубопроводе. В другом предпочтительном варианте осуществления предохранительная логическая схема запрограммирована формировать сигнал сбоя в ходе периода теста плотного запирания, если давление между закрытыми и пропускающими ПКО поднимается выше заранее определенного порогового значения после закрытия ККВ. В еще одном предпочтительном варианте осуществления предохранительная логическая схема запрограммирована выделять закрытые ПКО для использования в качестве рабочего набора ПКО, если в ходе тестового периода давление между закрытыми ПКО не поднимается выше заранее определенного порогового значения. ККВ закрыты в ходе нормальной работы и в ходе полного ручного закрытия (т.е. ручного безопасного отключения или теста полного запирания). ВИСЗ согласно данному изобретению дополнительно содержит ручные запорные клапаны, расположенные выше по потоку и ниже по потоку каждого из параллельных наборов ПКО, которые могут быть использованы, чтобы изолировать каждый из наборов ПКО от трубопроводной системы, например,для технического обслуживания, ремонта и/или замены компонентов системы. В предпочтительном варианте осуществления ПКО снабжены отказоустойчивыми электрическими приводами клапана, за счет которых все клапаны перемещаются в закрытое положение в случае сбоя питания. Это приведет к прекращению всех потоков текучей среды в трубопроводе ниже по потоку ВИСЗ. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что этот тип отказоустойчивого отключения будет скоординирован с аналогичными требованиями отключения в устье скважины или в другом месте выше по потоку ВИСЗ. В другом аспекте настоящего изобретения обеспечивается способ для проверки эксплуатационной безопасности ВИСЗ, которая соединена с трубопроводной системой устья скважины. ВИСЗ имеет первый и второй наборы поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, SSV), связанных по текучей среде с трубопроводной системой, и два набора параллельны друг другу. Каждый набор ПКО имеет два последовательных ПКО, и ПКО работают в ответ на сигналы от предохранительной логической схемы, как было подробно описано выше. Первый набор ПКО перемещается из открытого положения в закрытое положение для теста безопасности полного запирания, в то время как второй набор ПКО открыт как трубопровод для трубопроводной системы. Датчик с дистанционной передачей показаний, расположенный между закрытыми ПКО, передает сигнал предохранительной логической схеме, который соответствует давлению текучей среды в трубопроводе между двумя закрытыми клапанами. ККВ, расположенный между закрытым набором ПКО, пропускает под давлением текучую среду между закрытыми ПКО в начале теста безопасности. Пропускаемая текучая среда предпочтительно проходит в резервуар. Сигнал тревоги срабатывает, если первый набор ПКО не поддерживает давление в трубопроводе между ПКО равное или ниже заранее определенного порогового уровня в ходе заранее определенного времени отключения. Давление, например, в фунтах на килограмм, текучей среды в секции трубопровода между каждым набором ПКО записывается до и в ходе тестирования на безопасность перекрытия клапанов. Графическое отображение записанного давления предпочтительно предусмотрено для оказания помощи обслуживающему персоналу при оценке эффективности работы системы в режиме реального времени в ходе теста. Второй набор ПКО остается открытым, в то время как первый набор ПКО возвращается в полностью открытое положение. Если первый набор ПКО не открывается полностью, подается сигнал тревоги. Каждый из двух наборов поверхностных клапанов-отсекателей снабжен клапаном контроля выпуска(ККВ, VCV). ККВ, соединенный с первым набором ПКО, открывается на заранее определенный период времени, чтобы воздействовать на пропускаемое давление, после того как первый набор ПКО полностью закрыт. Первый набор ПКО перемещается в открытое положение, а второй набор ПКО перемещается в закрытое положение. Давление между ПКО второго набора ПКО измеряется, и сигнал тревоги подается,-3 022908 если второй набор ПКО не поддерживает давление в промежуточном трубопроводе равное или ниже заранее определенного уровня. В еще одном предпочтительном варианте осуществления уставка отключения давления ВИСЗ первоначально установлена при установке, например, устанавливающим персоналом. В случае, если давление выше по потоку превышает уставку отключения давления, ВИСЗ отключается, закрывая все ПКО и прерывая все потоки текучей среды в трубопроводе ниже по потоку ВИСЗ. ВИСЗ определяет время безопасности процесса (ВБП, PST), которое является временем, необходимым для увеличения давления выше по потоку от уставки отключения до максимального допустимого давления трубопровода (МДДТ,МАРР), установленного для трубопровода под защитой ниже по потоку. ВБП разделено пополам, чтобы получить допустимое время хода (ДВХ, AST) для клапанов ВИСЗ, для безопасной изоляции скважины. Измерения давления выше по потоку определяют эксплуатационные ограничения, в то время как измерения давление ниже по потоку определяют эксплуатационные характеристики. Если ПКО перемещаются в полностью закрытое положение в пределах ДВХ и если измеренное давление ниже по потоку не превышает допустимого максимального давления, определенного для трубопровода ниже по потоку, то производительность ВИСЗ достигает проектного требования. Если, однако, ПКО не полностью закрываются в пределах ДВХ, то ВИСЗ подает сигнал тревоги операторам проверить время хода клапана. ВИСЗ также отслеживает, превышает ли давление ниже по потоку МДДТ, и если это так, ВИСЗ подает сигнал тревоги операторам снизить уставку отключения. В еще одном предпочтительном варианте осуществления уставка отключения давления ВИСЗ первоначально установлена при установке, например, устанавливающим персоналом. Операторы в поле активируют локальное управление для полного ручного отключения для закрытия всех ПКО. Ручное полное отключение осуществляется или для безопасного ручного отключения в ответ на предполагаемые проблемы безопасности, или для теста полного запирания, который проводится в рамках планового обследования и процедур проверки на заданном интервале. В то время как безопасное ручное отключение или тест полного запирания проводятся для различных целей, отклик ВИСЗ одинаковый. Система измеряет давление выше по потоку и ниже по потоку на постоянной или периодической основе и записывает зависимость давления от времени, например, каждые 250 мс, пока давление ниже по потоку не достигнет установившегося состояния. ВИСЗ закрывает все ПКО и прерывает все потоки текучей среды в трубопроводе ниже по потоку ВИСЗ. ВИСЗ определяет время безопасности процесса (ВБП, PST), которое является временем, необходимым для увеличения давления выше по потоку от уставки отключения до максимального допустимого давления трубопровода (МДДТ, МАРР), установленного для трубопровода под защитой ниже по потоку. ВБП разделено пополам, чтобы получить допустимое время хода (ДВХ,AST) для клапанов ВИСЗ, чтобы безопасно изолировать скважину. Измерения давления выше по потоку определяют эксплуатационные ограничения, в то время как измерения давления ниже по потоку определяют эксплуатационные характеристики. Если ПКО перемещаются в полностью закрытое положение в пределах ДВХ, и если измеренное давление ниже по потоку не превышает допустимого максимального давления, определенного для трубопровода ниже по потоку, то производительность ВИСЗ достигает проектного требования. Если, однако, ПКО не полностью закрываются в пределах ДВХ, то ВИСЗ подает сигнал тревоги операторам проверить время хода клапана. ВИСЗ также отслеживает, превышает ли давление ниже по потоку МДДТ, и, если так, ВИСЗ автоматически понижает уставку отключения. Краткое описание чертежей Настоящее изобретение будет дополнительно описано ниже и в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых: фиг. 1 является схематичной диаграммой высокоинтегрированной системы защиты (ВИСЗ, HIPS) в соответствии с изобретением, которая подключается к устью скважины и к трубопроводу ниже по потоку; фиг. 2 является блок-схемой этапов процесса для теста герметичного запирания ВИСЗ на фиг. 1; фиг. 3 является сравнительным иллюстративным графиком, иллюстрирующим как удовлетворительный, так и неудачный тест давления пары поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, SSV) в ходе теста герметичного запирания; фиг. 4 является графиком, показывающим соотношение между измеренным давлением выше по потоку и ниже по потоку, уставкой отключения, максимальным допустимым давлением трубопровода, и прошедшими временами ВБП и ДВХ; фиг. 5 является графиком, показывающим, что, если уставка давления отключения является слишком высокой, уставка понижается до соответствующего уровня; фиг. 6 является блок-схемой этапов процесса для самодиагностики ВИСЗ при автоматическом отключении; фиг. 7 является блок-схемой этапов процесса для самодиагностики ВИСЗ при инициированном оператором ручном предохранительном отключении или тесте полного запирания. Для облегчения понимания настоящего изобретения используются одинаковые ссылочные позиции при необходимости, для обозначения одинаковых или подобных элементов, которые являются общими на чертежах. Если не указано иное, особенности, показанные и описанные на чертежах, изображены не в масштабе, а приведены только в иллюстративных целях. Подробное описание изобретения Обращаясь к фиг 1, высокоинтегрированная система 10 защиты (ВИСЗ, HIPS) устанавливается в непосредственной близости к устью скважины в трубопроводной системе для передачи под давлением продукта текучей среды, например нефти или газа, от скважины 102 на удаленный узел через трубопровод 104. ВИСЗ имеет впуск 1, соединенный с трубопроводом устья скважины 102, и выпуск 2, соединенный с трубопроводной системой 104, через которую жидкий продукт входит в и выходит из ВИСЗ 10. ВИСЗ предпочтительно установлена на салазках для доставки к месту устья скважины и снабжена соответствующими фланцами и адаптерами, при необходимости, для крепления на впуске и выпуске в трубопровод месторождения. Два набора поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, SSV) 11, 12 и 13, 14 сообщаются по текучей среде с впуском 1 и выпуском 2, тем самым работая как трубопровод для текучей среды. Каждый набор ПКО, идентифицированный и называемый ПКО-1 и ПКО-2, имеет два ПКО 11-12 и 13-14, соответственно, которые соединены последовательно. ПКО автоматически закрываются при отсутствии подачи питания к ним и поддерживаются в открытом положении обычным гидравлическим или электрическим приводом для защиты системы трубопровода ниже по потоку 104 от ненормальных условий эксплуатации. Два клапана 41, 42 контроля выпуска (ККВ, VCV) соединены с трубопроводом, разделяющим два набора ПКО 11, 12 и 13, 14 соответственно, и сообщаются по текучей среде с линией 106 выпуска. Линия 106 выпуска сообщается по текучей среде с резервуаром 70 текучей среды, который служит закрытым баком системы сбора. Альтернативно, линия выпуска может быть направлена на колодец для сжигания отходов (не показан) вблизи скважины. ККВ 41, 42 при их открытии могут выпускать текучую среду под давлением между двумя ПКО в линию 106 выпуска. Клапаны 71, 72 и 81 управляют подачей гидравлического давления напорного резервуара посредством их открытия и закрытия. Когда клапан 81 открывается, сжатый азот из резервуара 80 выталкивает текучую среду из резервуара 70, либо в трубопровод ВИСЗ или посредством клапана 72 для альтернативного использования или удаления. ККВ 41, 42 выпускают текучую среду под давлением между двумя ПКО в линию выпуска при их открытии. Чувствительные к давлению датчики с дистанционной передачей показаний 54, 55 расположены между соответствующими ПКО для определения давления трубопровода между двумя ПКО. Несколько чувствительных к давлению датчиков с дистанционной передачей показаний могут быть дополнительно установлены в местах 54 и 55 для обеспечения надежности и в качестве резерва тестовой системы. Чувствительные к давлению датчики 51, 52, 53 с дистанционной передачей показаний установлены выше по потоку выпуска 2 для отслеживания давления трубопровода, выходящего из ВИСЗ из выпуска 2. Три передатчика контролируются предохранительной логической схемой 31. Если любые два из трех передатчиков 51-53 определяет повышение давления выше заранее определенного порогового значения,предохранительная логическая схема 31 автоматически отключает скважину посредством ПКО 11-14,тем самым защищая трубопровод ниже по потоку от избыточного давления. Чувствительный к давлению датчик 56 с дистанционной передачей показаний установлен ниже по потоку впуска 1 и выше по потоку ВИСЗ 10 для отслеживания давления трубопровода, входящего в ВИСЗ. Датчик с дистанционной передачей показаний 56 контролируется предохранительной логической схемой 31. Предохранительная логическая схема 31, которая предпочтительно представляет собой программный модуль, заранее запрограммированный в компьютере или т.п., находится в связи с ПКО 11-14, ККВ 41, 42 и чувствительными к давлению датчиками 51-56 с дистанционной передачей показаний посредством проводного соединения или через беспроводные передатчики. Предохранительная логическая схема 31 формирует и передает сигналы управления работой ПКО 11-14 и ККВ 41, 42. Управление осуществляется на основе данных о давлении от чувствительных к давлению датчиков 51-56 с дистанционной передачей показаний. Ручные клапаны 61-64 устанавливаются между впуском 1 и выпуском 2 и ПКО 11-14, чтобы отделить два набора ПКО 11-14 от трубопроводной системы в случае возникновения чрезвычайной ситуации,а также, чтобы система могла быть отключена вручную для ремонта и/или замены любого из ее компонентов. Все клапаны приводятся в движение обычными приводами (не показаны), такими как те, которые хорошо известны в данной области техники. Приводы клапанов и датчики 51-56 давления с дистанционной передачей показателей имеют возможности самодиагностики и сообщают о любых неисправностях,которые обнаруживаются, предохранительной логической схеме 31. Способ проведения теста герметичного запирания в соответствии с изобретением будет описан со ссылкой на фиг. 2. Перед началом теста проводится проверка безопасности трубопровода ВИСЗ. Если давление трубопровода превышает заранее определенный пороговый уровень, все ПКО закрываются(S20). В противном случае, первый набор ПКО 11, 12 закрыт, а второй набор ПКО 13, 14 остается открытым (S30). Первый набор ПКО 11, 12 затем открывают, чтобы подготовиться к проверке второго набора ПКО 13, 14 (S40). Определяется, является ли первый набор ПКО 11, 12, который используется в качестве трубопровода в ходе теста герметичного запирания второго набора ПКО 13, 14, полностью открытым (S50). Если первый набор ПКО 11, 12 не полностью открыт, подается сигнал тревоги и тест прекращается(S60). Если первый набор ПКО 11, 12 полностью открыт, второй набор ПКО 13, 14 закрыт (S70). Тестируя полное закрытие ПКО 13, 14, проверяют подготовку теста герметичного запирания (S80). Если ПКО 13, 14 не полностью закрыты, подается сигнал тревоги (S90) и тест прерывается. Если ПКО 13, 14 полностью закрыты, тест герметичного запирания ПКО 13, 14 инициируется. ККВ 42, расположенный между ПКО 13, 14 второго набора ПКО, открывается, чтобы уменьшить давление между ПКО 13, 14 до стабильного значения (S100). ККВ 42 затем закрывают и проверяют герметизацию ККВ 42 (S110). Если ККВ 42 не полностью закрыт или клапан протекает таким образом, что давление продолжает падать в выпускающей секции трубы между клапанами, подается сигнал тревоги (S120) и предпринимаются соответствующие действия по защите. Если ККВ 42 полностью закрыт, измеряется давление между ПКО 13, 14 (S130). Давление между ПКО 13, 14 продолжает отслеживаться датчиком давления с дистанционной передачей параметров 55, и результат отправляется предохранительной логической схеме 31 в ходе теста герметичного запирания до конца периода теста герметичного запирания (S140). Данные, полученные в ходе теста герметичного запирания, графически представлены для двух различных сценариев на фиг. 3. Когда ККВ 42 открыт, давление между ПКО 13, 14 падает с нормального рабочего давления до более низкого давления и ККВ 42 полностью закрыт. Если давление между ПКО 13, 14 повышается, это считается доказательством того, что происходит утечка в одном или обоих ПКО 13, 14. Так как некоторое минимальное количество утечек может быть приемлемым, должно быть определено, превышает ли увеличение давления или скорость увеличения давления заранее определенный пороговый уровень в ходе или после периода теста герметичного запирания (S150). Если в ходе тестового периода давление поднимается выше порогового уровня, это говорит о сбое в способности ПКО 13, 14 полностью притереться по месту и сигнал тревоги подается предохранительной логической схемой 31,который уведомляет о сбое теста герметичного запирания ПКО 13, 14 (S160). Если в ходе тестового периода повышение давления не превышает пороговый уровень, второй набор ПКО 13, 14 проходит тест герметичного запирания. Первый набор ПКО 11, 12, находившийся в открытом положении, обеспечивает проточный канал для производства в ходе теста герметичного запирания ПКО 13, 14 (S170). Для завершения функционального тестирования системы второй набор ПКО 13, 14, который проходил тест герметичного запирания, опять открывают и используют в качестве трубопровода (S180). Как очевидно из приведенного выше описания, первый набор ПКО 11, 12 протестирован с использованием, по существу, такой же методики. Настоящее изобретение позволяет ВИСЗ работать непрерывно в качестве трубопровода, в то время как тест герметичного запирания выполняется и в то время как любые необходимые защитные меры могут быть приняты. Автоматическая работа предохранительной логической схемы гарантирует, что условия аварийного отключения будут выполнены, даже в ходе теста. Запись теста хранится и может быть восстановлена позднее или отображена в электронном и/или в печатном графическом виде или в виде табличных данных. Фиг. 4 является графиком 400 зависимости давления от времени (не в масштабе), демонстрирующим автоматическое отключение системы ВИСЗ. Измеренное давление 420 ниже по потоку и измеренное давление 430 выше по потоку находятся в нормальном диапазоне (например, 500 фунтов на квадратный дюйм), когда в момент времени t=0 секунд давление 420 в скважине начинает увеличиваться. Давление 420 ниже по потоку и давление 430 выше по потоку, вследствие этого, начинают расти. Сначала давление 420 ниже по потоку и давление 430 выше по потоку растут согласно, когда КО ВИСЗ открыты и отсутствует дифференциал давления. В момент времени 450 давление 430 выше по потоку достигает уставки отключения давления 460 (установленной, например, равной 1000 фунтов на квадратный дюйм). При достижении уставки отключения 460 клапаны ВИСЗ начинают закрываться в момент времени 450, и образующийся дифференциал давления приводит к расхождению между кривыми давления 420 ниже по потоку и давления 430 выше по потоку. Система записывает время 450, время 445, когда КО полностью закрыты, и время 440, когда давление 430 выше по потоку достигает максимального допустимого давления трубопровода (МДДТ, МАРР) 410 (например, 1250 фунтов на квадратный дюйм). Время 470 безопасности процесса (ВБП, PST) представляет время, прошедшее между моментами времени 440 и 450 (например, 60 с), в то время как допустимое время 480 хода (ДВХ, AST) представляет собой 1/2 ВБП (например, 30 с). В то время как ПКО перемещаются в полностью закрытое положение (в момент времени 445), прежде чем ДВХ 480 истекло,и пока давление ниже по потоку 420 достигает установившегося значения при давлении ниже МДДТ 410,ВИСЗ работает в пределах проектных параметров. В противном случае система будет подавать сигнал тревоги. Фиг. 5 является графиком зависимости давления от времени 500, демонстрирующим ручное полное отключение (т.е. ручное предохранительное отключение или тест полного запирания) ВИСЗ, в котором ВИСЗ не работает в пределах проектных параметров, так как давление 520 ниже по потоку превышает МДДТ 510. Это требует снижения уставки отключения давления ВИСЗ, которое система выполняет автоматически. Ручное полное отключение может быть проведено как часть запланированной программы технического обслуживания или может быть выполнено после автоматического отключения (как описано выше со ссылкой на фиг. 4), приведшего к подаче сигнала тревоги, указывающего на работу за пределами расчетных параметров. В момент времени t=0 секунд давление 520 ниже по потоку и давлении 530 выше по потоку равны нормальному давлению (например, 500 фунтов на квадратный дюйм), оператор вручную инициирует ручное полное отключение. Система начинает запись давления 520 ниже по потоку и давления 530 выше по потоку в зависимости от времени. Задаваемый отключением временной дифференциал (ЗОВД, TSTD) 550 рассчитывается как время, которое проходит между моментом времени 540, в который давление 520 ниже по потоку превышает МДДТ 510 (например, 1250 фунтов на квадратный дюйм) и моментом времени 545, в который давление 520 ниже по потоку достигает установившегося состояния 525. ЗОВД 550 (например, 60 с) затем вычитается из времени 575, в которое давление 530 выше по потоку достигает уставки 570 отключения (например, 1000 фунтов на квадратный дюйм). Это дает результирующее время 580, а соответствующее давление 560 выше по потоку (например, 800 фунтов на квадратный дюйм) в момент времени 580 выбирается в качестве новой уставки отключения давления ВИСЗ. С помощью этой системы новая уставка отключения давления ВИСЗ никогда не будет установлена ниже, чем нормальное рабочее давление. В другом варианте осуществления заранее определенное минимальное давление может быть установлено либо как абсолютное давление (например, 600 фунтов на квадратный дюйм) или как процент от нормального рабочего давления (например, 120% от нормы), ниже которого уставка отключения не может быть установлена. В другом варианте осуществления, когда ручное полное отключение выполняется, как описано выше со ссылкой на фиг. 5, система может также определять ВБП 470 и ДВХ 480, как описано со ссылкой на фиг. 4, и может быть выполнено определение того, находится ли время хода клапана в пределах ДВХ 480. Фиг. 6 представляет способ 600, используемый в ходе автоматического отключения ВИСЗ, чтобы проверить, что она работает в пределах проектных параметров. Способ 600 может быть запрограммирован в ПЛС 31 для проведения этой операции на основе данных, полученных от датчиков давления 51-56 с дистанционной передачей показателей и ПКО 11-14. Способ начинается с этапа 605. Этап 610 отслеживает автоматизированное отключение, основанное на превышении давлением 430 выше по потоку уставки 460 отключения давления. При определении такого отключения, этап 620 сохраняет время 450 отключения в память ПЛС 31. Этап 630 контролирует закрытие поверхностных клапанов-отсекателей. При определении того, что ПКО полностью закрыты, этап 640 сохраняет время 445 закрытия в память ПЛС 31. Этап 650 отслеживает давление выше по потоку. При достижении давлением выше по потоку МДДТ, этап 660 сохраняет время 440. Этап 670 определяет, больше ли прошедшее время, необходимое ПКО для полного закрытия (т.е. разница между временем 445 закрытия и временем 450 отключения), чем половина времени, необходимого давлению выше по потоку, чтобы достичь МДДТ (т.е. половина разности между временем 440 и временем 450 отключения). Если это так, то способ переходит к этапу 675 и подает сигнал тревоги операторам проверить время хода клапана. Если это не так, то ПКО закрываются своевременно и метод пропускает этап 675. Этап 680 определяет, превышает ли максимальное давление ниже по потоку МДДТ. Если это так,то способ переходит к этапу 685 и подает сигнал тревоги операторам для регулировки уставки отключения ВИСЗ. Если это не так, то ВИСЗ работает в пределах параметров и способ пропускает этап 685. Способ завершается этапом 690. Фиг. 7 представляет способ 700, используемый в ходе инициируемого оператором ручного полного отключения для определения пересчитанной уставки отключения ВИСЗ 560. Способ 700 может быть запрограммирован в ПЛС 31 для проведения этой операции, основанной на данных, полученных от датчиков 51-56 с дистанционной передачей показателей давления и ПКО 11-14. На этапе 710 при первоначальной установке и вводе в эксплуатации ВИСЗ начальная уставка 570 отключения устанавливается в зависимости от времени хода поршня и условий системы во время установки или ввода в эксплуатацию. Уставка 570 отключения и максимальное допустимое давление трубопровода (МДДТ, МАРР) 510 хранятся в памяти ПЛС 31. После ввода в эксплуатацию этап 720 отслеживает инициацию команды оператора, чтобы полностью закрыть систему ВИСЗ (HIPS) во время ее нормальной работы. Данное ручное полное отключение может являться ручным предохранительным выключением в ответ на предполагаемую проблему безопасности или может быть тестом полного запирания, чтобы проверить требования времени безопасности процесса и проверить время отклика системы. После начала ручного полного отключения, этап 730 начинает запись давления выше по потоку и давления ниже по потоку в зависимости от времени (например, 4 раза в секунду) в предохранительной логической схеме, и продолжает запись данных или пока не пройдет заранее определенный период времени (например, 10 мин), или пока давление ниже по потоку не достигнет установившегося состояния. Например, давление выше по потоку и давление ниже по потоку будет измеряться с момента инициирования отключения, пока давление ниже по потоку не достигнет установившегося состояния. На этапе 740, при завершении ручного полного отключения, проводится определение того, превысило ли пиковое записанное давление выше по потоку МДДТ (МАРР). Если это не так, то никаких действий не требуется, и способ возвращается назад к началу этапа 720. Если это так, то способ продолжается с этапа 750, в котором счетчик "ВБП" установлен как число секунд, прошедших между временем, когда давление выше по потоку достигло уставки отключения, и временем, когда давление выше по потоку достигло МДДТ. На этапе 760 выполняется определение того, перешли ли запорные клапаны из полностью открытого в полностью закрытое состояние в течение половины времени ВБП, т.е. в пределах допустимого времени хода (ДВХ, AST). Если да, то способ переходит к этапу 770, если же нет, то на этапе 765 ВИСЗ подает сигнал тревоги операторам проверить время хода клапана, а затем переходит к этапу 770. На этапе 770 производится определение того, превысило ли максимальное давление ниже по потоку МДДТ. Если нет, то уставка давления ВИСЗ является удовлетворительной и способ возвращается обратно на этап 720 ожидать следующего ручного предохранительного отключения или теста полного запирания. Если МДДТ было превышено, то этап 780 задает счетчик "ЗОВД" (представляющий задаваемый отключением временной дифференциал) как число секунд между превышением давлением ниже по потоку МДДТ и временем, когда давление ниже по потоку достигло установившегося состояния. На этапе 785 уставка давления ВИСЗ сбрасывается с начальной уставки 570 отключения на пересчитанную уставку 560 отключения, представляющую значение, равное давлению выше по потоку в ЗОВД секунд, прежде чем оно достигло предыдущей уставки отключения. Этап 790 подает сигнал тревоги операторам о том, что уставка отключения была скорректирована. В другом варианте осуществления, который не показан, корректировка в меньшую сторону уставки отключения, может быть ограничена до заранее определенного давления (например, 600 фунтов на квадратный дюйм) или до заранее определенного процента от нормального рабочего давления (например,120% от нормы). Хотя различные варианты осуществления, которые включают принципы настоящего изобретения,были показаны и описаны подробно, другие и разнообразные варианты осуществления должны быть очевидными для специалиста в данной области, и объем изобретения должен быть определен формулой изобретения, приведенной ниже. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ тестирования высокоинтегрированной системы защиты (ВИСЗ, HIPS) с заранее определенной уставкой отключения давления, причем в способе обеспечивают высокоинтегрированную систему защиты (ВИСЗ, HIPS), которая имеет первый и второй наборы поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, SSV) в сообщении по текучей среде с впуском из трубы выше по потоку, причем два набора являются параллельными относительно друг друга,каждый набор ПКО имеет два последовательных ПКО, причем выпуск второго набора ПКО соединен с выпуском первого набора ПКО таким образом, что выходы обоих наборов ПКО проходят через общую выпускную трубу в трубопроводную систему ниже по потоку, причем ПКО функционирует в ответ на сигналы от предохранительной логической схемы; и обеспечивают предохранительную логическую схему для инициирования ручного полного отключения ВИСЗ в ходе нормальных операций; записи давления по отношению к данным времени потока текучей среды из потока выше по потоку трубопровода выше по потоку впуска ВИСЗ и из потока ниже по потоку трубопроводной системы ниже по потоку из выпуска ВИСЗ; определения при закрытии предохранительных запорных клапанов, достигло ли записанное давление выше по потоку заранее определенного максимального допустимого давления трубопровода (МДДТ,МАРР) трубопроводной системы ниже по потоку, в этом случае определяют прошедшее время безопасности процесса (ВБП, PST) между инициированием ручного полного отключения и временем, при котором давление выше по потоку достигло МДДТ; определения, потребовалось ли предохранительным запорным клапанам более половины ВБП для перехода из полностью открытых в полностью закрытые состояния, в этом случае операторам подают сигнал тревоги, и определения, достигло ли записанное давление ниже по потоку МДДТ, в этом случае снижение уставки отключения давления ВИСЗ. 2. Способ по п.1, в котором при определении того, что давление ниже по течению достигло МДДТ, предохранительная логическая схема определяет задаваемый отключением временной дифференциал (ЗОВД, TSTD), как прошедшее время между превышением давлением ниже по потоку МДДТ и достижением давлением ниже по потоку установившегося состояния; и при понижении уставки отключения давления ВИСЗ понижает до давления выше по потоку во время, какое было во время ЗОВД, меньшее, чем предыдущая настройка отключения системы. 3. Способ по п.1, в котором предохранительная логическая схема при определении того, что давление ниже по течению достигло МДДТ, определяет задаваемый отключением временной дифференциал (ЗОВД, TSTD), как прошедшее время между превышением давлением ниже по потоку МДДТ и достижением давлением ниже по потоку установившегося состояния; и при понижении уставки отключения давления ВИСЗ понижает до давления выше по потоку, какое было во время ЗОВД, меньшее, чем предыдущая настройка отключения системы. 4. Высокоинтегрированная система защиты (ВИСЗ, HIPS) с самодиагностикой для тестирования защиты и регулирования давления трубопроводной системы, соединенной с устьем скважины, ВИСЗ,имеющая впуск, соединенный с устьем скважины, и выпуск, соединенный с трубопроводной системой,причем система защиты содержит два набора поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, SSV) в сообщении по текучей среде с впуском, два набора с параллельными относительно друг друга потоками текучей среды, каждый набор ПКО,состоящий из двух последовательных ПКО, выпуск посредством второго набора ПКО, соединенных с выпуском первого набора ПКО таким образом, что выходы обоих наборов ПКО проходят через общую выпускную трубу, один или оба из двух наборов ПКО действуют как проточный канал для текучих сред,втекающих во впуск и проходящих через выпуск ВИСЗ в общую выпускную трубу; два клапана контроля выпуска (ККВ, VCV), каждый из которых подключен к трубопроводу, разделяющему каждый из двух наборов ПКО, каждый из ККВ сообщается по текучей среде с линией выпуска,в результате чего, при открытии ККВ, рабочее давление между двумя ПКО снижается; и предохранительную логическую схему (ПЛС, SLS) в связи с ПКО и ККВ, предохранительная логическая схема формирует сигналы управления работой ПКО и ККВ и дополнительно содержит процессор, соединенный с памятью; часы и память, которая хранит предварительную уставку отключения ВИСЗ; максимальное допустимое давление трубопровода (МДДТ); первый модуль, исполняемый процессором, для отслеживания инициации ручного полного отключения, при котором записывается давление по отношению к данным времени потока текучей среды выше по потоку впуска ВИСЗ и ниже по потоку выпуска ВИСЗ, и при определении, что предохранительные запорные клапаны ВИСЗ закрылись, определяется, превысило ли давление выше по потоку МДДТ; и в этом случае устанавливает счетчик ВБП равным прошедшему времени в секундах между временем, когда давление выше по потоку достигает настройки отключения системы, и временем, когда давление выше по течению достигло МДДТ, а также определяет, потребовалось ли предохранительным запорным клапанам более половины ВБП для полного закрытия, в таком случае первый модуль подает сигнал тревоги операторам проверить время хода клапана; второй модуль, исполняемый процессором, если первый модуль определяет, что давление выше по потоку превысило МДДТ, второй модуль определяет, превысило ли давление ниже по потоку МДДТ, и если так, снижает уставку отключения давления ВИСЗ. 5. Система по п.4, в которой второй модуль, при определении того, что давление ниже по потоку достигло МДДТ, определяет задаваемый отключением временной дифференциал (ЗОВД), как прошедшее время в секундах между превышением давлением ниже по потоку МДДТ и достижением давлением ниже по потоку установившегося состояния; и где второй модуль, при понижении уставки отключения давления ВИСЗ, понижает ее до давления выше по потоку, какое было во время ЗОВД секундами ранее достижения давлением выше по потоку предыдущей уставки отключения системы. 6. Система по п.5, в которой второй модуль, при определении того, что давление ниже по потоку достигло МДДТ, определяет задаваемый отключением временной дифференциал (ЗОВД), как прошедшее время в секундах между превышением давлением ниже по потоку МДДТ и достижением давлением ниже по потоку установившегося состояния; и где второй модуль, при понижении уставки отключения давления ВИСЗ, снижает его до того, каким было давление выше по потоку во время ЗОВД в секундах, до достижения давлением выше по потоку предыдущей уставки отключения системы. 7. Способ работы высокоинтегрированной системы защиты (ВИСЗ) с заранее определенной уставкой отключения давления и заранее определенным максимальным допустимым давлением трубопровода(МДДТ), причем в способе обеспечивают высокоинтегрированную систему защиты (ВИСЗ, HIPS), которая имеет первый и второй наборы поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, SSV) в сообщении по текучей среде с впус-9 022908 ком из трубы выше по потоку, причем два набора являются параллельными относительно друг друга,каждый набор ПКО имеет два последовательных ПКО, причем выпуск второго набора ПКО соединен с выпуском первого набора ПКО таким образом, что выходы обоих наборов ПКО проходят через общую выпускную трубу в трубопроводную систему ниже по потоку, причем ПКО функционирует в ответ на сигналы от предохранительной логической схемы; и обеспечивают предохранительную логическую схему для отслеживания превышения давлением текучей среды выше по потоку впуска ВИСЗ заранее определенной уставки отключения давления, при котором предохранительная логическая схема управляет закрытием предохранительных запорных клапанов записью времени отключения; отслеживания закрытия предохранительных запорных клапанов, при котором предохранительная логическая схема записывает время закрытия; отслеживания превышения давлением текучей среды выше по потоку впуска ВИСЗ МДДТ, при котором предохранительная логическая схема записывает время; определения, больше ли время, прошедшее между временем отключения и временем закрытия, половины времени, прошедшего между временем отключения и временем, когда давление выше по течению превысило МДДТ, в этом случае предохранительная логическая схема подает сигнал тревоги операторам; и отслеживания, превышает ли давление текучей среды ниже по потоку выпуска ВИСЗ МДДТ, в этом случае предохранительная логическая схема подает сигнал тревоги операторам. 8. Высокоинтегрированная система защиты с самодиагностикой для тестирования защиты и регулирования давления трубопроводной системы, соединенной с устьем скважины, ВИСЗ, имеющая впуск,соединенный с устьем скважины, и выпуск, соединенный с трубопроводной системой, причем система защиты содержит два набора поверхностных клапанов-отсекателей (ПКО, SSV) в сообщении по текучей среде с впуском, два набора с параллельными относительно друг друга потоками текучей среды, каждый набор ПКО,состоящий из двух последовательных ПКО, выпуск посредством второго набора ПКО, соединенных с выпуском первого набора ПКО таким образом, что выходы обоих наборов ПКО проходят через общую выпускную трубу, один или оба из двух наборов ПКО действуют как проточный канал для текучих сред,втекающих во впуск и проходящих через выпуск ВИСЗ в общую выпускную трубу; два клапана контроля выпуска (ККВ, VCV), каждый из которых подключен к трубопроводу, разделяющему каждый из двух наборов ПКО, каждый из ККВ сообщается по текучей среде с линией выпуска,в результате чего, при открытии ККВ, рабочее давление между двумя ПКО снижается; и предохранительную логическую схему (ПЛС, SLS) в связи с ПКО и ККВ, предохранительная логическая схема формирует сигналы управления работой ПКО и ККВ и дополнительно содержит процессор, соединенный с памятью; часы и память, которая хранит предварительную уставку отключения ВИСЗ; максимальное допустимое давление трубопровода (МДДТ); первый модуль, исполняемый процессором, для отслеживания инициации автоматического отключения, при превышении давлением потока текучей среды выше по потоку предварительной уставки отключения ВИСЗ, при котором записывается время отключения; второй модуль, исполняемый процессором, если первый модуль определяет, что автоматическое отключение было инициировано, второй модуль определяет, закрыты ли полностью предохранительные запорные клапаны, при этом записывается время закрытия; третий модуль, исполняемый процессором, если второй модуль определяет, что предохранительные запорные клапаны полностью закрыты, третий модуль отслеживает, превышает ли давление выше по потоку МДДТ, при этом записывается время; и четвертый модуль, исполняемый процессором, если третий модуль определяет, что давление выше по потоку превышает МДДТ, четвертый модуль определяет, больше ли прошедшее время между временем отключения и временем закрытия половины времени, прошедшего между временем закрытия и временем, когда давление выше по потоку достигло МДДТ, в случае чего подается сигнал тревоги операторам; и отслеживает, превышает ли давление текучей среды ниже по потоку выпуска ВИСЗ МДДТ, в этом случае подается сигнал тревоги операторам.