水下生產(chǎn)設施的淺水測試裝置制造方法
【專利摘要】一種水下生產(chǎn)設施的淺水測試裝置，包括：數(shù)個子系統(tǒng)、網(wǎng)絡交換機、數(shù)據(jù)備份單元、Web服務器及遠程客戶終端，其中，數(shù)個子系統(tǒng)分別與網(wǎng)絡交換機相連；網(wǎng)絡交換機依次與數(shù)據(jù)備份單元、Web服務器相連，Web服務器分別與本地控制站的顯示器及遠程客戶終端相連，通過上述連接構(gòu)成一總監(jiān)控裝置，其中，各子系統(tǒng)之間通過OPC協(xié)議進行通訊，而遠程客戶端通過Internet?TCP/IP協(xié)議進行遠程訪問，并實現(xiàn)對水下生產(chǎn)設施進行淺水測試的遠程控制。本發(fā)明不僅能夠?qū)λ律a(chǎn)設施的功能和可靠性進行測試，而且，還為水下生產(chǎn)設施提供了在濕環(huán)境下的設計驗證、產(chǎn)品制造加工質(zhì)量驗證和海上安裝作業(yè)模擬。
【專利說明】水下生產(chǎn)設施的淺水測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測試裝置，尤其涉及一種水下生產(chǎn)設施的淺水測試裝置。屬于海洋石油工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]深水油氣田開發(fā)模式的選擇，主要取決于水深、離岸距離、油藏規(guī)模、油田壽命、投資規(guī)模、資本周期、鄰近的基礎(chǔ)設施情況、作業(yè)要求(如修井、完井)、經(jīng)濟性、操作方的開發(fā)經(jīng)驗及當?shù)卣恼叩榷喾矫嬉蛩亍ｋS著技術(shù)水平的不斷發(fā)展，水下生產(chǎn)系統(tǒng)加浮式平臺的開采模式已經(jīng)成為深海油氣田開發(fā)的最主要模式之一。而對于水下生產(chǎn)系統(tǒng)的測試技術(shù)作為水下生產(chǎn)系統(tǒng)工程技術(shù)的一個重要分支，隨著水下生產(chǎn)系統(tǒng)在海上油田開發(fā)中的逐步應用，將會進一步的顯現(xiàn)出來。
[0003]水下生產(chǎn)系統(tǒng)主要包括:水下采油樹、跨接管、水下管匯、海管終端和水下處理設施；控制設備包括:主控站、電源通信單元、不間斷電源、液壓動力單元、水面控制纜終端、水下控制模塊、水下分配控制纜終端、控制纜等。
[0004]對于水下生產(chǎn)設施的測試包括:陸地測試、淺水測試及深水測試，其中，淺水測試作為完整性測試的一個重要環(huán)節(jié)，在水下安裝、完井和試產(chǎn)期間，對整個項目的成功至關(guān)重要。
[0005]目前，淺水測試主要是在陸地上進行，而且，主要利用碼頭、海港等自然環(huán)境進行測試，由于沒有專業(yè)的測試裝置，只能應用其它測試裝置對水下生產(chǎn)設施進行測試，這樣一來，不僅不準確，而且，也不可靠。隨著水下生產(chǎn)系統(tǒng)在海上油田開發(fā)中的逐步應用，設計一種專用的水下生產(chǎn)設施的測試裝置，則變的尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，而提供一種水下生產(chǎn)設施的淺水測試裝置，其不僅能夠?qū)λ律a(chǎn)設施的功能和可靠性進行測試，而且，還為水下生產(chǎn)設施提供了在濕環(huán)境下的設計驗證、產(chǎn)品制造加工質(zhì)量驗證和海上安裝作業(yè)模擬。
[0007]本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008]一種水下生產(chǎn)設施的淺水測試裝置，其特征在于:包括:數(shù)個子系統(tǒng)、網(wǎng)絡交換機、數(shù)據(jù)備份單元、Web服務器及遠程客戶終端，其中，數(shù)個子系統(tǒng)分別與網(wǎng)絡交換機相連；網(wǎng)絡交換機依次與數(shù)據(jù)備份單元、Web服務器相連，Web服務器分別與本地控制站的顯示器及遠程客戶終端相連，通過上述連接構(gòu)成一總監(jiān)控裝置，其中，各子系統(tǒng)之間通過OPC協(xié)議進行通訊，而遠程客戶端通過Internet TCP/IP協(xié)議進行遠程訪問，并實現(xiàn)對水下生產(chǎn)設施進行淺水測試的遠程控制。
[0009]所述子系統(tǒng)包括:電控單元、液壓動力站、防腐性能監(jiān)測單元、多相流模擬單元、水下電視和水下照明單元、供氣、輔助設備單元；其中，電控單元、液壓動力站、防腐性能監(jiān)測單元、多相流模擬單元的監(jiān)測信號與水下電視和照明單元的視頻信號是通過網(wǎng)絡交換機與數(shù)據(jù)備份單元傳送到Web服務器中，并在本地控制站的顯示器上顯示。
[0010]所述電控單元采用EPU電壓供應單元為主控站供電，電壓供應單元的電力信號和主控站的控制信號是通過TUTA臍帶纜模擬器送入SCM水下控制模塊，測試信號校準裝置為水下控制模塊提供模擬測試信號。
[0011]所述液壓動力站為淺水測試提供液壓動力，采用具有液壓仿真分析軟件的功能，并能夠?qū)㈤y門動作的仿真曲線與實際曲線進行對比的液壓動力站。
[0012]所述防腐性能監(jiān)測單元包括:一套內(nèi)腐蝕性能檢測裝置和一套陰極保護監(jiān)測裝置，其中，內(nèi)腐蝕監(jiān)測裝置是用于監(jiān)測多相流模擬單元模擬液流經(jīng)管線、設備中內(nèi)部流體對其內(nèi)壁腐蝕狀態(tài)，指導現(xiàn)場緩蝕劑的添加；陰極保護監(jiān)測裝置是用于監(jiān)測管線、設備中外部陰極保護效果，通過檢測外表面電位，陽極發(fā)出電流在線實時監(jiān)測陰極保護效果，以確保管線、設備等外表面不受外部介質(zhì)或海水的腐蝕。
[0013]所述多相流模擬單元包括:一套多相流模擬回路裝置和一套熱流循環(huán)裝置；其中，多相流模擬裝置安裝在被測設備的輸入端，用于為被測設備提供模擬液；熱流循環(huán)裝置安裝在被測設備的輸入端，用于為被測設備提供熱介質(zhì)。熱流循環(huán)裝置隸屬于多相流模擬裝置，當需要對產(chǎn)品做溫降測試時，啟動該裝置提供熱流。
[0014]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，其不僅能夠?qū)λ律a(chǎn)設施的功能和可靠性進行測試，而且，還為水下生產(chǎn)設施提供了在濕環(huán)境下的設計驗證、產(chǎn)品制造加工質(zhì)量驗證和海上安裝作業(yè)模擬。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0015]圖1為本發(fā)明水下控制系統(tǒng)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明淺水測試裝置構(gòu)成示意圖。
[0017]圖中主要標號說明:
[0018]1.電控單元、2.液壓動力站、3.分配模塊、4.復合臍帶管、5.水下分配模塊、6.水下控制模塊、7.水下執(zhí)行器模塊、8.測試信號校準裝置、9.防腐性能監(jiān)測單元、10.多相流模擬單元、11.水下電視和水下照明單元、12.供氣、輔助設備單元、13.網(wǎng)絡交換機、14.數(shù)據(jù)備份單兀、15.Web服務器、16.顯不器。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示,本發(fā)明水下生產(chǎn)設施包括:電控單元1、液壓動力站2,其中，電控單元I和液壓動力站2的輸入端分別與總監(jiān)控裝置相連，電控單元1、液壓動力站2的輸出端通過水上分配模塊3與復合臍帶管4連接，復合臍帶管4與水下分配模塊5入口連接，水下分配模塊5的出口分別與水下控制模塊6連接、水下控制模塊6分別與水下執(zhí)行器模塊7及測試信號校準裝置8連接、執(zhí)行器模塊7與復合臍帶管4相連，復合臍帶管4的回油臍帶管線與液壓動力站2相連，通過上述連接構(gòu)成一種水下生產(chǎn)設施信號傳輸結(jié)構(gòu)。
[0020]如圖2所示，本發(fā)明包括:數(shù)個子系統(tǒng)，網(wǎng)絡交換機13、數(shù)據(jù)備份單元14、Web服務器15及遠程客戶終端；其中，數(shù)個子系統(tǒng)包括:電控單元1、液壓動力站2、防腐性能監(jiān)測單元9、多相流模擬單元10、水下電視和水下照明單元11、供氣、輔助設備單元12 ;數(shù)個子系統(tǒng)分別與網(wǎng)絡交換機13相連，網(wǎng)絡交換機13依次與數(shù)據(jù)備份單元14、Web服務器15相連，Web服務器15分別與本地控制站的顯示器16及遠程客戶終端相連，通過上述連接構(gòu)成一總監(jiān)控裝置，其中，各子系統(tǒng)之間通過OPC協(xié)議進行通訊，而遠程客戶端通過Internet TCP/IP協(xié)議進行遠程訪問，并實現(xiàn)對水下生產(chǎn)設施進行淺水測試的遠程控制功能。
[0021]上述電控單元1、液壓動力站2、防腐性能監(jiān)測單元9、多相流模擬單元10的監(jiān)測信號與水下電視和照明單元11的視頻信號是通過網(wǎng)絡交換機13與數(shù)據(jù)備份單元14傳送到Web服務器15中，并在本地控制站的顯示器16上顯示。
[0022]上述電控單元I采用EPU電壓供應單元為主控站供電，電壓供應單元的電力信號和主控站的控制信號是通過TUTA臍帶纜模擬器送入SCM水下控制模塊6，測試信號校準裝置8為水下控制模塊6提供模擬測試信號。
[0023]上述液壓動力站2為淺水測試提供液壓動力，采用具有液壓仿真分析軟件的功能，并能夠?qū)㈤y門動作的仿真曲線與實際曲線進行對比的液壓動力站2。
[0024]上述防腐性能監(jiān)測單元9包括:一套內(nèi)腐蝕性能檢測裝置和一套陰極保護監(jiān)測裝置，其中，內(nèi)腐蝕監(jiān)測裝置是用于監(jiān)測多相流模擬單元10模擬液流經(jīng)管線、設備等內(nèi)部流體對其內(nèi)壁腐蝕狀態(tài)，指導現(xiàn)場緩蝕劑的添加。陰極保護監(jiān)測裝置是用于監(jiān)測管線、設備等外部陰極保護效果，通過檢測外表面電位，陽極發(fā)出電流在線實時監(jiān)測陰極保護效果，以確保管線、設備等外表面不受外部介質(zhì)(海水等)腐蝕。
[0025]多相流模擬單元10包括:一套多相流模擬回路裝置和一套熱流循環(huán)裝置；其中，多相流模擬裝置安裝在被測設備的輸入端，用于為被測設備提供模擬液；熱流循環(huán)裝置安裝在被測設備的輸入端，用于為被測設備提供熱介質(zhì)。熱流循環(huán)裝置隸屬于多相流模擬裝置，當需要對產(chǎn)品做溫降測試時，啟動該裝置提供熱流。
[0026]上述電控單元、液壓動力站、分配模塊、水下分配模塊、水下控制模塊、水下執(zhí)行器模塊、測試信號校準裝置、防腐性能監(jiān)測單元、多相流模擬單元、水下電視和水下照明單元、供氣、輔助設備單元、網(wǎng)絡交換機、數(shù)據(jù)備份單元、Web服務器、顯示器、內(nèi)腐蝕性能檢測裝置、陰極保護監(jiān)測裝置、多相流模擬回路裝置、熱流循環(huán)裝置為現(xiàn)有技術(shù)，未作說明的技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)。
[0027]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水下生產(chǎn)設施的淺水測試裝置，其特征在于:包括:數(shù)個子系統(tǒng)、網(wǎng)絡交換機、數(shù)據(jù)備份單元、Web服務器及遠程客戶終端，其中，數(shù)個子系統(tǒng)分別與網(wǎng)絡交換機相連；網(wǎng)絡交換機依次與數(shù)據(jù)備份單元、Web服務器相連，Web服務器分別與本地控制站的顯示器及遠程客戶終端相連，通過上述連接構(gòu)成一總監(jiān)控裝置，其中，各子系統(tǒng)之間通過OPC協(xié)議進行通訊，而遠程客戶端通過Internet TCP/IP協(xié)議進行遠程訪問，并實現(xiàn)對水下生產(chǎn)設施進行淺水測試的遠程控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下生產(chǎn)設施的淺水測試裝置，其特征在于:所述子系統(tǒng)包括:電控單元、液壓動力站、防腐性能監(jiān)測單元、多相流模擬單元、水下電視和水下照明單元、供氣、輔助設備單元；其中，電控單元、液壓動力站、防腐性能監(jiān)測單元、多相流模擬單元的監(jiān)測信號與水下電視和照明單元的視頻信號是通過網(wǎng)絡交換機與數(shù)據(jù)備份單元傳送到Web服務器中，并在本地控制站的顯示器上顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下生產(chǎn)設施的淺水測試裝置，其特征在于:所述電控單元采用EPU電壓供應單元為主控站供電，電壓供應單元的電力信號和主控站的控制信號是通過TUTA臍帶纜模擬器送入SCM水下控制模塊，測試信號校準裝置為水下控制模塊提供模擬測試信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下生產(chǎn)設施的淺水測試裝置，其特征在于:所述液壓動力站為淺水測試提供液壓動力，采用具有液壓仿真分析軟件的功能，并能夠?qū)㈤y門動作的仿真曲線與實際曲線進行對比的液壓動力站。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下生產(chǎn)設施的淺水測試裝置，其特征在于:所述防腐性能監(jiān)測單元包括:一套內(nèi)腐蝕性能檢測裝置和一套陰極保護監(jiān)測裝置，其中，內(nèi)腐蝕監(jiān)測裝置是用于監(jiān)測多相流模擬單元模擬液流經(jīng)管線、設備中內(nèi)部流體對其內(nèi)壁腐蝕狀態(tài)，指導現(xiàn)場緩蝕劑的添加；陰極保護監(jiān)測裝置是用于監(jiān)測管線、設備中外部陰極保護效果，通過檢測外表面電位，陽極發(fā)出電流在線實時監(jiān)測陰極保護效果，以確保管線、設備等外表面不受外部介質(zhì)或海水的腐 蝕。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下生產(chǎn)設施的淺水測試裝置，其特征在于:所述多相流模擬單元包括:一套多相流模擬回路裝置和一套熱流循環(huán)裝置；其中，多相流模擬裝置安裝在被測設備的輸入端，用于為被測設備提供模擬液；熱流循環(huán)裝置安裝在被測設備的輸入端，用于為被測設備提供熱介質(zhì)。熱流循環(huán)裝置隸屬于多相流模擬裝置，當需要對產(chǎn)品做溫降測試時，啟動該裝置提供熱流。
【文檔編號】E21B49/00GK103607397SQ201310598330
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】蘇鋒, 陳斌, 劉立新, 張汝彬, 周凱, 付劍波, 劉福國, 劉冬冬, 黃福祥, 楊安 申請人:中國海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司