一種深水三相分離器控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種深水三相分離器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，它包括位于水下的檢測儀表、液壓關(guān)斷閥、變頻泵、水下控制模塊（SCM）、臍帶纜及位于水上的控制單元，其中水下檢測儀表、液壓關(guān)斷閥、變頻泵、水下控制模塊（SCM）隨三相分離器一起放置在水下撬座上，水下檢測儀表、液壓關(guān)斷閥及變頻泵的信號傳輸和動力供給通過SCM完成，SCM通過臍帶纜與水上控制單元相連，共同組成整個控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對深水三相分離器的自動控制。
【專利說明】一種深水三相分離器控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及深水勘探開發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體指一種深水三相分離器的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]深水油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)與裝備一直處于國外壟斷地位，目前世界上共有七個工程的深水分離器，國內(nèi)尚無水下分離器投入運(yùn)營。水下控制系統(tǒng)也一直以來為各行業(yè)和學(xué)者研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本實(shí)用新型提供了一種深水分離器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，為我國分離器水下運(yùn)行及監(jiān)測技術(shù)研究提供了技術(shù)支持。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供一種深水三相分離器控制系統(tǒng)，為深水油氣開采控制系統(tǒng)的國產(chǎn)化提供可行的解決辦法。
[0004]為此，所采用的技術(shù)方案為:
[0005]位于深水處的三相分離器的介質(zhì)入口管線，油、氣和水出口管線上分別設(shè)有液壓關(guān)斷閥；三相分離器及介質(zhì)入口管線處還分別設(shè)有溫壓一體變送器；三相分離器的沉降室和油室分別設(shè)有剖面儀；油、水出口管線分別設(shè)有變頻泵；以上所述液壓關(guān)斷閥、溫壓一體變送器、剖面儀、變頻泵均與水下控制模塊(SCM)電連接。
[0006]水上控制單元包括臍帶纜終端、主控站、電力供給站、液壓動力站；所述臍帶纜終端與主控站、電力供給站電聯(lián)接，與液壓動力站通過液壓管線連接，而所述主控站與變頻器電聯(lián)接，變頻器位于水上。
[0007]三相分離器的氣出口管線上設(shè)有氣出口電動壓力調(diào)節(jié)閥，該氣出口電動壓力調(diào)節(jié)閥位于水上且與所述主控站電聯(lián)接。
[0008]水下控制單元的水下控制模塊(SCM)通過臍帶纜與水上控制單元的臍帶纜終端相連。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為:采用復(fù)合電液控制模式，可以實(shí)現(xiàn)對深水三相分離器的自動控制，為深水油氣開采控制系統(tǒng)的國產(chǎn)化提供了可行的解決辦法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0012]參照圖1，一種深水三相分離器控制系統(tǒng)，包括置于深水處的三相分離器2，該三相分離器2置于橇底座I上，該控制系統(tǒng)分為水上控制單元15和水下控制單元；所述置于深水處的三相分離器2的介質(zhì)入口管線，油、氣和水出口管線上分別設(shè)有液壓關(guān)斷閥5、6、8、7 ;該三相分離器2的沉降室設(shè)有測量油水界面的TRACERCO剖面儀11，油室設(shè)有測量油液位的TRACERCO剖面儀12，兩組TRACERCO剖面儀均采用一組發(fā)射兩組接收的冗余結(jié)構(gòu)；油、水出口管線分別設(shè)有變頻泵；同時所述三相分離器及介質(zhì)入口管線處設(shè)有溫壓一體變送器；所述液壓關(guān)斷閥、溫壓一體變送器、TRACERCO剖面儀、變頻泵均與所述水下控制單元的水下控制模塊(SCM)電聯(lián)接，液壓關(guān)斷閥的液壓動力供給由SCM提供；圖中標(biāo)號3為水下控制模塊(SCM)，它是水下控制系統(tǒng)的核心。其結(jié)構(gòu)是將電液換向閥、CPU、調(diào)制解調(diào)器及其他電子和液壓元件封裝在一個充滿絕緣介質(zhì)和壓力補(bǔ)償?shù)哪K內(nèi)，可以應(yīng)用于深水環(huán)境。水面主控站通過臍帶纜給水下控制模塊(SCM)發(fā)送指令，通過SCM中的CPU發(fā)送指令控制模塊內(nèi)部的電液換向閥，從而控制各個水下閥門的關(guān)閉；通過SCM內(nèi)部的模擬量輸入板卡采集水下分離器上的傳感器信號并通過CPU模塊和調(diào)制解調(diào)器處理，通過臍帶纜傳給水面主控站，以監(jiān)測水下分離器的運(yùn)行狀態(tài)。
[0013]所述水下控制單元的水下控制模塊(SCM)通過臍帶纜4與水上控制單元的臍帶纜終端相連。該臍帶纜中包括電單元、通訊光纖及液壓管線等。
[0014]所述水上控制單元包括臍帶纜終端、主控站、電力供給站、液壓動力站；臍帶纜終端是水上控制單元和水下控制單元的連接樞紐，主控站由DCS系統(tǒng)、控制柜、UPS (不間斷電源)等組成，負(fù)責(zé)整個控制系統(tǒng)的運(yùn)行和監(jiān)控；電力供給站主要由低壓配電柜組成，負(fù)責(zé)為整個控制系統(tǒng)提供電力；液壓動力站包括高、低兩路液壓源供給系統(tǒng)(7500PS1、3000PSI)，負(fù)責(zé)為水下控制模塊(SCM)提供所需的液壓源。
[0015]所述三相分離器的氣出口管線上設(shè)有氣出口電動壓力調(diào)節(jié)閥9，該氣出口電動壓力調(diào)節(jié)閥9位于水上且與所述主控站電聯(lián)接；而所述主控站與變頻器電聯(lián)接；
[0016]本實(shí)用新型的工作過程:所述控制系統(tǒng)采用電液復(fù)合控制方式，三相分離器入口管線、油、氣、水出口管線上設(shè)有的液壓關(guān)斷閥的液壓源通過水下控制模塊(SCM)供給，SCM接收水上控制單元發(fā)出的指令控制不同的關(guān)斷閥。三相分離器氣相出口設(shè)有的電動壓力調(diào)節(jié)閥，由主控站MCS直接控制，根據(jù)水下控制模塊(SCM)傳送的水下分離器的壓力值調(diào)節(jié)分離器的壓力；三相分離器的沉降室和油室分別設(shè)置一臺帶冗余的TRACERCO剖面儀，通過油、水出口管線的變頻泵，調(diào)節(jié)沉降室油水界面高度和油室液面高度，水下壓力、溫度、液位等儀表信號先連接到水下控制模塊SCM上，再通過臍帶纜傳送到水上控制單元，水下控制模塊(SCM)與水上控制單元的通訊采用點(diǎn)對點(diǎn)光纖通訊模式。即水下所有儀表的信號傳輸、動力供給都由水下控制模塊SCM提供，水下控制模塊SCM接收水上控制單元發(fā)出的指令控制不同的關(guān)斷閥及變頻泵，并向水上控制單元返回壓力、溫度、液位等數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種深水三相分離器控制系統(tǒng)，包括置于深水處的三相分離器，其特征在于:該控制系統(tǒng)分為水上控制單元和水下控制單元；所述置于深水處的三相分離器的介質(zhì)入口管線，油、氣和水出口管線上分別設(shè)有液壓關(guān)斷閥；所述三相分離器及介質(zhì)入口管線處還分別設(shè)有溫壓一體變送器；所述三相分離器的沉降室和油室分別設(shè)有剖面儀；所述三相分離器的油、水出口管線分別設(shè)有變頻泵；以上所述液壓關(guān)斷閥、溫壓一體變送器、剖面儀、變頻泵均與所述水下控制單元的水下控制模塊(SCM)電聯(lián)接； 所述水上控制單元包括臍帶纜終端、主控站、電力供給站、液壓動力站； 所述臍帶纜終端與主控站、電力供給站電聯(lián)接，與液壓動力站通過液壓管線連接，而所述主控站與變頻器電聯(lián)接，變頻器位于水上； 所述三相分離器的氣出口管線上設(shè)有氣出口電動壓力調(diào)節(jié)閥，該氣出口電動壓力調(diào)節(jié)閥位于水上且與所述主控站電聯(lián)接； 所述水下控制單元的水下控制模塊(SCM)通過臍帶纜與水上控制單元的臍帶纜終端相連。
【文檔編號】E21B43/36GK203759509SQ201420042805
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】韓延坤, 曹云, 王建, 徐鎮(zhèn), 李曙彤, 何義明, 張宇, 郭煜 申請人:甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司