本發(fā)明涉及海上石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種用于海上動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)的井場(chǎng)調(diào)查系統(tǒng)的控制方法。

背景技術(shù)：

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)石油能源需求量的不斷增加。單一的陸上開(kāi)采油氣資源已不能滿足需要，未來(lái)越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)將集中在海上。目前我國(guó)海洋油氣資源開(kāi)發(fā)主要在近海較淺的大陸架，然而深海的油氣儲(chǔ)量約占中國(guó)油氣總資源量的三分之一，隨著石油勘探開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步，進(jìn)軍深海已成必然。

海上動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)作為深水油氣資源開(kāi)采的載體，相對(duì)于淺海的半潛式鉆井平臺(tái)擁有DP動(dòng)力定位系統(tǒng)，為深水油氣資源鉆采提供了良好的作業(yè)條件。一般鉆井平臺(tái)在開(kāi)鉆前需要對(duì)設(shè)計(jì)井口進(jìn)行井場(chǎng)預(yù)調(diào)查。

傳統(tǒng)的深水井場(chǎng)調(diào)查方法是用專(zhuān)用勘察船拖帶深拖系統(tǒng)，搭載多波束測(cè)深儀、側(cè)掃聲吶、淺剖系統(tǒng)、磁力儀等設(shè)備對(duì)井場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行調(diào)查。由于勘察船和深拖系統(tǒng)成本較高，加之在深海區(qū)域受限于海況及作業(yè)水深的影響，作業(yè)效率低，導(dǎo)致深水井場(chǎng)調(diào)查的費(fèi)用非常高。由于水深非常大，調(diào)查過(guò)程受雙船定位難、數(shù)據(jù)傳輸距離長(zhǎng)、中上層水流不穩(wěn)定等因素影響，得到的數(shù)據(jù)誤差較大。為降低鉆井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，往往需要鉆井船遠(yuǎn)離預(yù)定井位，這在一定程度上降低了勘探成功率。

因此，需要更好地控制井場(chǎng)調(diào)查系統(tǒng)進(jìn)行海底井場(chǎng)調(diào)查工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種用于海上動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)的井場(chǎng)調(diào)查系統(tǒng)的控制方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種用于海上動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)的井場(chǎng)調(diào)查系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

S1：動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)到達(dá)待測(cè)井位后，在ROV的框架上安裝用于搭載TSS440系統(tǒng)的液壓折臂裝置，同時(shí)，所述ROV搭載井場(chǎng)調(diào)查設(shè)備；

S2：將所述液壓折臂裝置調(diào)整為豎起狀態(tài)，操作人員控制所述ROV入水，并移動(dòng)至海底預(yù)定作業(yè)位置；

S3：操作人員控制所述液壓折臂裝置調(diào)整為擺平狀態(tài)，保持所述TSS440系統(tǒng)的探測(cè)線圈與所述ROV的水平中軸線平行，控制所述ROV按照預(yù)設(shè)調(diào)查測(cè)線進(jìn)行調(diào)查作業(yè)，獲取所述TSS440系統(tǒng)以及所述井場(chǎng)調(diào)查設(shè)備的調(diào)查數(shù)據(jù)，并將所述調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至所述平臺(tái)。

在本發(fā)明所述的控制方法中，還包括：

S4：完成調(diào)查作業(yè)后，操作人員通過(guò)所述ROV的臍帶纜控制所述液壓折臂裝置調(diào)整為豎起狀態(tài)，并將所述ROV回收至所述平臺(tái)；

從所述ROV上拆卸下所述液壓折臂裝置、所述TSS440系統(tǒng)以及所述井場(chǎng)調(diào)查設(shè)備。

在本發(fā)明所述的控制方法中，所述S4包括：完成調(diào)查作業(yè)后，將所述液壓折臂裝置調(diào)整為豎起狀態(tài)，所述ROV從海底至通過(guò)所述平臺(tái)的月池門(mén)回到所述平臺(tái)，期間所述液壓折臂裝置保持豎起狀態(tài)。

在本發(fā)明所述的控制方法中，所述S1包括：在所述ROV的后框架安裝所述液壓折臂裝置，在所述液壓折臂裝置上安裝所述TSS440系統(tǒng)，并通過(guò)控制所述液壓折臂裝置豎起或擺平所述TSS440的探測(cè)線圈。

在本發(fā)明所述的控制方法中，所述S2包括：所述液壓折臂裝置調(diào)整為豎起狀態(tài)后，所述ROV通過(guò)所述平臺(tái)的月池門(mén)入水，在所述ROV到達(dá)所述預(yù)定作業(yè)位置之前，所述液壓折臂裝置保持豎起狀態(tài)。

在本發(fā)明所述的控制方法中，所述S3包括：在所述ROV上安裝攝像頭，所述攝像頭實(shí)時(shí)采集所述液壓折臂裝置的工作狀態(tài)，并通過(guò)所述ROV的臍帶纜傳輸至所述平臺(tái)；

操作人員根據(jù)所述液壓折臂裝置的工作狀態(tài)反饋調(diào)整所述液壓折臂裝置。

在本發(fā)明所述的控制方法中，所述S3還包括：操作人員通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備判斷所述ROV是否偏離所述預(yù)設(shè)調(diào)查測(cè)線，若是，則控制所述ROV回到所述預(yù)設(shè)調(diào)查測(cè)線。

在本發(fā)明所述的控制方法中，控制所述液壓折臂裝置調(diào)整為豎起狀態(tài)或擺平狀態(tài)包括：

操作人員發(fā)出控制信號(hào)，所述控制信號(hào)通過(guò)所述ROV的臍帶纜傳輸至所述ROV的液壓控制閥；

所述液壓控制閥將所述控制信號(hào)傳輸至液壓馬達(dá)，所述液壓馬達(dá)控制所述液壓折臂裝置的折臂豎起或擺平。

在本發(fā)明所述的控制方法中，所述預(yù)設(shè)調(diào)查測(cè)線包括多條調(diào)查測(cè)線，且相鄰所述測(cè)線之間的重復(fù)率不少于20％，所述測(cè)線密度隨著距離井口的距離的減小而增大。

在本發(fā)明所述的控制方法中，所述井場(chǎng)調(diào)查設(shè)備包括：多波束測(cè)深儀、側(cè)掃聲吶、淺剖系統(tǒng)，所述井場(chǎng)調(diào)查設(shè)備的調(diào)查數(shù)據(jù)包括：深度信息、地表反射強(qiáng)度信息、底層剖面信息。

實(shí)施本發(fā)明的用于海上動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)的井場(chǎng)調(diào)查系統(tǒng)的控制方法，具有以下有益效果：實(shí)現(xiàn)了在動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)月池空間不足的情況下，在海上動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)上更好地控制ROV攜帶TSS440系統(tǒng)等調(diào)查工具下水，進(jìn)行海底井場(chǎng)調(diào)查作業(yè)，且調(diào)查效率高、精度高。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：

圖1是本發(fā)明用于海上動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)的井場(chǎng)調(diào)查系統(tǒng)的控制方法的程序流程圖；

圖2是本發(fā)明中的井場(chǎng)調(diào)查系統(tǒng)的控制原理圖。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于海上動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)的井場(chǎng)調(diào)查系統(tǒng)的控制方法，實(shí)現(xiàn)更好地控制用于海上動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)的井場(chǎng)調(diào)查系統(tǒng)進(jìn)行海底井場(chǎng)調(diào)查工作。

所述用于海上動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)的井場(chǎng)調(diào)查系統(tǒng)包括ROV(Remote Operated Vehicle，無(wú)人遙控潛水器)，以及TSS440系統(tǒng)。鉆井平臺(tái)包括坐底式鉆井平臺(tái)、自升式鉆井平臺(tái)、浮船式鉆井平臺(tái)(鉆井船)和半潛式鉆井平臺(tái)，是主要用于鉆探井的海上結(jié)構(gòu)物，上裝有鉆井、動(dòng)力、通訊、導(dǎo)航等設(shè)備。ROV是可用于水下觀察、檢查和施工的水下機(jī)器人；TSS440系統(tǒng)是可用于管道和海底光纜檢測(cè)的磁力探測(cè)系統(tǒng)。在ROV后框架安裝液壓折臂裝置，液壓折臂裝置上安裝TSS440系統(tǒng)，TSS440系統(tǒng)的探測(cè)線圈可通過(guò)安裝帶綁定在液壓折臂裝置的兩個(gè)臂桿上，并與臂桿保持平行狀態(tài)，ROV實(shí)時(shí)控制液壓折臂裝置來(lái)豎起或者擺平TSS440系統(tǒng)的探測(cè)線圈，同時(shí)ROV搭載攝像機(jī)、多波束測(cè)深儀、側(cè)掃聲吶、淺剖系統(tǒng)等井場(chǎng)調(diào)查設(shè)備進(jìn)行井場(chǎng)調(diào)查。如圖2所示，在ROV操作人員發(fā)出控制信號(hào)后，通過(guò)ROV的臍帶纜傳輸信號(hào)至ROV的液壓控制閥上，液壓控制閥按照信號(hào)做出相應(yīng)的動(dòng)作給液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)通過(guò)液壓折臂裝置的轉(zhuǎn)向拉桿控制液壓折臂裝置的臂桿擺臂，從而控制TSS440系統(tǒng)的探測(cè)線圈的豎起和擺平，當(dāng)液壓折臂裝置的臂桿為豎起狀態(tài)時(shí)，臂桿與海底保持垂直，TSS440系統(tǒng)的探測(cè)線圈也相應(yīng)地豎起，與海底保持垂直；當(dāng)液壓折臂裝置的臂桿為擺平狀態(tài)時(shí)，臂桿與海底保持平行，TSS440系統(tǒng)的探測(cè)線圈也相應(yīng)地?cái)[平，與海底保持平行并進(jìn)行作業(yè)。同時(shí)操作人員通過(guò)ROV后置攝像機(jī)可以實(shí)時(shí)觀察液壓折臂裝置的狀態(tài)。

本發(fā)明中所述的用于海上動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)的井場(chǎng)調(diào)查系統(tǒng)，可以控制ROV、液壓折臂裝置和井場(chǎng)調(diào)查作業(yè)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)在動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)月池空間不足的情況下ROV攜帶TSS440等調(diào)查工具下水，并完成井場(chǎng)調(diào)查作業(yè)。也就是利用動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)和其配置的ROV，實(shí)現(xiàn)了深水井場(chǎng)調(diào)查作業(yè)。而且該井場(chǎng)調(diào)查作業(yè)利用了鉆井平臺(tái)連接鉆桿的時(shí)間，而原來(lái)在此期間ROV是處于休整狀態(tài)，所以該作業(yè)方案沒(méi)有額外增加鉆井平臺(tái)作業(yè)時(shí)間。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一種效率高、精度高的井場(chǎng)調(diào)查方式。

參閱圖1，本發(fā)明的用于海上動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)的井場(chǎng)調(diào)查系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

S1：動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)到達(dá)待測(cè)井位后，在ROV的框架上安裝用于搭載TSS440系統(tǒng)的液壓折臂裝置，同時(shí)，ROV搭載井場(chǎng)調(diào)查設(shè)備。井場(chǎng)調(diào)查設(shè)備包括：多波束測(cè)深儀、側(cè)掃聲吶、淺剖系統(tǒng)，通過(guò)多波束測(cè)深儀、側(cè)掃聲吶、淺剖系統(tǒng)分別得到深度信息、地表反射強(qiáng)度信息、底層剖面信息等調(diào)查數(shù)據(jù)。

具體地，S1包括：動(dòng)力定位鉆井平臺(tái)到達(dá)待測(cè)井位，并啟動(dòng)動(dòng)力定位狀態(tài)后，然后開(kāi)始連接鉆桿，在ROV的后框架安裝液壓折臂裝置，在液壓折臂裝置上安裝TSS440系統(tǒng)，并通過(guò)控制液壓折臂裝置豎起或擺平TSS440的探測(cè)線圈。控制液壓折臂裝置調(diào)整為豎起狀態(tài)或擺平狀態(tài)包括：

操作人員發(fā)出控制信號(hào)，控制信號(hào)通過(guò)ROV的臍帶纜傳輸至ROV的液壓控制閥；

液壓控制閥將控制信號(hào)傳輸至液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)控制液壓折臂裝置的折臂豎起或擺平。

S2：將液壓折臂裝置調(diào)整為豎起狀態(tài)，操作人員控制ROV入水，并移動(dòng)至海底預(yù)定作業(yè)位置。

具體地，S2包括：液壓折臂裝置調(diào)整為豎起狀態(tài)后，操作人員控制ROV通過(guò)平臺(tái)的月池門(mén)入水，在ROV到達(dá)預(yù)定作業(yè)位置之前，液壓折臂裝置保持豎起狀態(tài)。

S3：操作人員控制液壓折臂裝置調(diào)整為擺平狀態(tài)，保持TSS440系統(tǒng)的探測(cè)線圈與ROV的水平中軸線平行，控制ROV按照預(yù)設(shè)調(diào)查測(cè)線進(jìn)行調(diào)查作業(yè)，獲取TSS440系統(tǒng)以及井場(chǎng)調(diào)查設(shè)備的調(diào)查數(shù)據(jù)，并將調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至平臺(tái)。

具體地，S3包括：在ROV上安裝攝像頭，攝像頭實(shí)時(shí)采集液壓折臂裝置的工作狀態(tài)，并通過(guò)ROV的臍帶纜傳輸至平臺(tái)；

操作人員根據(jù)液壓折臂裝置的工作狀態(tài)反饋調(diào)整液壓折臂裝置。

在本發(fā)明所述的控制方法中，S3還包括：操作人員通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備判斷ROV是否偏離所述預(yù)設(shè)調(diào)查測(cè)線，若是，則控制ROV回到預(yù)設(shè)調(diào)查測(cè)線。

在本發(fā)明的控制方法中，還包括：

S4：完成調(diào)查作業(yè)后，操作人員通過(guò)ROV的臍帶纜控制所述液壓折臂裝置調(diào)整為豎起狀態(tài)，并將ROV回收至所述平臺(tái)；

從ROV上拆卸下所述液壓折臂裝置、TSS440系統(tǒng)以及井場(chǎng)調(diào)查設(shè)備。

具體地，S4包括：完成調(diào)查作業(yè)后，將液壓折臂裝置調(diào)整為豎起狀態(tài)，ROV從海底至通過(guò)平臺(tái)的月池門(mén)回到平臺(tái)，期間液壓折臂裝置保持豎起狀態(tài)。

在本發(fā)明所述的控制方法中，預(yù)設(shè)調(diào)查測(cè)線包括多條調(diào)查測(cè)線，且相鄰測(cè)線之間的重復(fù)率不少于20％，測(cè)線密度隨著距離井口的距離的減小而增大。

可以理解的，以上實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制；應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，可以對(duì)上述技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行自由組合，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍；因此，凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的等同變換與修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。