用来显现海底控制子系统组件的组件健康和预防性维护需要的系统和方法技术方案

提供用来显现海底控制子系统组件的组件健康和预防性维护需要的系统和方法。实施例能够包含激励一个或多个螺线管（64），检测螺线管点火事件，检查从螺线管下行链的防喷器组件中的活动，并且递增用于激活的每个下行链防喷器组件和一个或多个螺线管的循环计数。实施例能够包含基于循环计数和用户定义的阈值，计划螺线管或任何下行链防喷器组件的更换日期。在实施例中，为用户提供包含可选防喷器组件的防喷器（26）的交互式图形表示，由此显现组件健康和预防性维护需要。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请是要求2014年1月2日提交并且题为“Systems, Computer Programs, and Methods of Providing Data Visualization for Health Monitoring and Preventive Maintenance Decision-Making for Subsea Control Subsystem Components”的美国临时申请61/923076的优先权和益处的非临时申请，该申请的公开通过引用全部结合于本文中。
本专利技术一般涉及海底控制子系统管理，并且具体而言，涉及控制子系统组件的健康和维护。
技术介绍
常规钻探控制系统设计允许在钻机上的数据收集。当前钻探控制系统能够从中央位置到启用有远程服务网络的钻井设备进行远程通信。通常，此网络主要用来管理有限的远程故障排除和下载软件更新。然而，收集的数据一般在采集和解释两方面限定于特定钻机。最近，已存在关于确保相关数据可用并且从钻机传送到岸基位置的工业中的新的焦点。
技术实现思路
然而，申请人认识到，存在由钻探控制系统根据从组件的安装时间的计数循环，倾向安装后来自组件的“正常”操作读数或将会有助于客户识别与正常操作条件的偏离的其它数据报告来显现物理海底控制系统组件和记录那些组件的使用数据的高质量工具。另外，申请人已认识到目前存在允许用户轻松识别校正动作并且对海底设备的即将到来的维护需要做出报告的高质量并且增强工具的需要。申请人还认识到对能够安装在客户的钻探船上以提供维护度量、设备诊断趋势，并且促进钻井设备外远程监测和诊断(RM&D)成果的创新系统、方法和程序产品包含易于使用的智能客户接口的需要。鉴于前述，本专利技术的实施例有利地提供了允许海底控制子系统组件的组件健康和预防性维护需要的高质量和增强可视化的系统、方法和具有其中存储的计算机程序的计算机媒介（程序产品）。系统、方法和程序产品的实施例也有利地能够将现有组件数据转换成可行的建议，以通过提供对防喷器(BOP)组的健康远程可见性，降低与访问BOP数据并且分析其趋势（trending）关联的停机时间，以及优化维护以降低不必要的部件更换来帮助客户降低非生产时间。本专利技术的各种实施例另外能够收集关键BOP控制系统数据，并且提供识别校正动作的上下文，由此引起更快地进行故障排除和做出决定。本专利技术的各种实施例也有利地能够提供对主要组件的更换需要和校正维护数据的存储的可见性。系统、方法和程序产品的各种实施例能够基于激励BOP组件链中螺线管的螺线管线圈的指示和与下行链活动关联的压力换能器的指示，提供（不是由螺线管立即致动）液压组件的循环统计。实施例能够检测实际下行链活动，并且不会只基于例如由于致动液压组件的螺线管线圈的试验所引起的螺线管线圈激励而应用这种计数，以便提供准确的基于状况的维护。从螺线管下行链的液压组件例如能够包含剪切密封阀、板式安装(SPM)阀、多位置锁定(MPL)组件、流量计、高温和高压探头、换能器、闸板封隔器（ram packer）、包封单元（packing unit）、梭阀及调节器。此外，本专利技术的各种实施例有利地提供易于使用的基于web的解决方案，解决方案能够安装在钻机上，并且能够经由客户/提供商的内联网向岸上工程师提供通信。这些解决方案例如有利地能够提供用于BOP健康的故障排除、事件过滤和远程可视化，并且能够为主要组件提供基于状况的维护以向岸上工程师提供系统健康，用于做出更好的决定。根据实施例，状况监视和维护能够为用户提供有关易于发生单点失效的BOP组件的状况的信息。防喷器的主要组件能够包含：螺线管阀和关联螺线管、剪切密封阀、SPM阀、MPL组件、流量计、高温和高压探头、换能器、闸板封隔器、包封单元、梭阀及调节器。根据实施例，程序产品的计算机程序能够基于循环计数，提供部件更换建议，或者基于操作员手动要求，提供用于这些组件的电流/温度/压力额定。用户也能够基于数据记录器中的值，分析特定组件随时间的过去的值的趋势。更具体地说，显现海底控制子系统组件的组件健康状况和预防性维护需要的方法的实施例的示例能够包含以下步骤：检测螺线管点火事件，在数据记录器的表格中记录点火事件，确定控制舱（控制BOP组上的阀和其它组件的复用器单元）是否是一对舱的活跃或非活跃舱，以及确定点火事件是否是干试验、湿试验或实际事件。如果确定点火事件是湿试验或实际事件，则方法还能够包含递增用于与某个BOP组功能关联的液压组件激活链中多个关联组件的循环计数。如果确定点火事件是干试验，则方法还能够包含递增用于液压组件激活链中少于所有多个关联组件的子集的循环计数。根据实施例，为由螺线管点火的每个功能调用计算循环。因此，螺线管点火计数链接到点火的每个组件。例如，根据此实施例，用于与某个螺线管的点火关联的组件的循环计数能够将用于组功能的点火的液压电路中存在的所有组件考虑在内。例如，在螺线管点火时，剪切密封阀致动发送到SPM阀的导频信号，SPM阀又将液压液发送到梭阀，梭阀可操作地移动实际组功能，例如，环形BOP的闭合。在此示例中，链将会是：螺线管－剪切密封阀－SPM阀－梭阀。在点火电路上液压组件激活的此链能够最终递增用于每个特定组件的计数器，并且基于最大循环计数计算更换建议。根据示范配置，访问作为用于计算机程序的输入的包含与环形闸板关联的压力和与某个组件链关联的某个螺线管的螺线管线圈的激励的标记的日志数据，计算机程序以响应于螺线管的激励和与闸板的闭合关联的压力的一致变化的递增用于组件链中每个组件的某计数的形式提供输出。如果只记录螺线管线圈的激励而没有压力的对应变化，则能够递增用于螺线管的循环的总数。用于这种示范配置的报告输出能够包含相应组件的循环的总数。维护例如基于可允许的最大次数，其基于台架试验数据和更换的组件的检查，能够识别并且持续更新。能够提供电子表格/表格类型形式，其列出在要求维护前每个组件的剩余循环次数连同基于诸如年度时间、在井上执行的活动的类型等的配置文件的预期使用或基于平均使用的何时将达到该日期的预测。在系统、方法和程序产品的实施例中，用户例如能够在某些情况下接收自动警报。例如，自动警报能够与螺线管的循环计数或任何下行链BOP组件有关，并且响应其而发送。在循环计数达到预定义的阈值时，在循环计数来到预定义的阈值的某个数字内时，在系统确定螺线管或下行链BOP组件必须更换时，或者在系统确定在预定义的天数内螺线管或下行链BOP组件必须更换时，自动警报能够配置成发送到用户。在系统、方法和程序产品的实施例中，自动警报能够与关联于多个下行链BOP组件的一个或多个组件的参数有关，并且响应其而发送。例如，如果电流相应地超过或降到低于预定义的值，则能够响应于螺线管过电流或电流不足而发送自动警报。如果螺线管电流的波动超过预定义的值，则也能够响应于螺线管电流的波动而发送自动警报。在实施例中，如果调节器中的压力超过预定义的值，则也能够发生自动警报。另外，如果任何系统的换能器或其它组件表现异常，则能够发送自动警报。本领域技术人员将理解，本文中公开的步骤和操作能够由在有形计算机媒介中存储的指令集的运行时通过一个或多个处理器发动的多个专用模块执行。因此，实施例能够提供用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来显现海底控制子系统组件的组件健康和预防性维护需要的系统，所述系统包括：防喷器(BOP)，包含可操作设置在所述BOP内的一个或多个螺线管阀，所述一个或多个螺线管阀的每个配置成在激励与所述一个或多个螺线管阀关联的相应的一个或多个螺线管时闭合，所述BOP还包含多个下行链BOP组件，所述多个下行链BOP组件的一个或多个在激励与所述一个或多个螺线管阀关联的所述相应的一个或多个螺线管后被激活，所述BOP还包含一对控制舱以控制下行链BOP组件，所述控制舱对包含活跃舱和非活跃舱；设置在所述BOP内的一个或多个压力换能器，可操作连接到与所述BOP关联的所述多个下行链BOP组件的每个，并且配置成指示个别下行链BOP组件的活动；一个或多个处理器；以及有形计算机可读媒介，与所述一个或多个处理器进行通信并且具有在其中存储的多个操作模块，每个模块包含在被运行时促使所述一个或多个处理器执行操作的指令集，所述多个操作模块包含：螺线管激励检测模块，响应于所述一个或多个螺线管的所述激励并且配置成在激励所述一个或多个螺线管时检测螺线管点火事件，数据记录器模块，响应于所述螺线管激励检测模块并且配置成在数据记录器中记录所述螺线管点火事件，控制舱状况模块，配置成确定所述控制舱对的哪个控制舱是所述活跃舱而哪个舱是所述非活跃舱，事件检测模块，响应于所述数据记录器模块、所述控制舱状况模块以及从所述一个或多个压力换能器获得的指示并且配置成检测螺线管点火事件的类型，螺线管点火事件的所述类型包含干试验、湿试验和实际事件中的一个，以及循环计数模块，响应于所述螺线管激励检测模块和所述事件检测模块并且配置成(a)如果所述螺线管点火事件被检测为湿试验或实际事件，则递增用于所述螺线管和与预定义的BOP功能关联的液压组件激活链中所述多个下行链BOP组件的每个的循环计数，以及(b)如果所述螺线管点火事件被检测为干试验，则递增用于所述螺线管和与预定义的BOP功能关联的液压组件激活链中所述多个下行链BOP组件的子集的每个的循环计数。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.02 US 61/9230761.一种用来显现海底控制子系统组件的组件健康和预防性维护需要的系统，所述系统包括：防喷器(BOP)，包含可操作设置在所述BOP内的一个或多个螺线管阀，所述一个或多个螺线管阀的每个配置成在激励与所述一个或多个螺线管阀关联的相应的一个或多个螺线管时闭合，所述BOP还包含多个下行链BOP组件，所述多个下行链BOP组件的一个或多个在激励与所述一个或多个螺线管阀关联的所述相应的一个或多个螺线管后被激活，所述BOP还包含一对控制舱以控制下行链BOP组件，所述控制舱对包含活跃舱和非活跃舱；设置在所述BOP内的一个或多个压力换能器，可操作连接到与所述BOP关联的所述多个下行链BOP组件的每个，并且配置成指示个别下行链BOP组件的活动；一个或多个处理器；以及有形计算机可读媒介，与所述一个或多个处理器进行通信并且具有在其中存储的多个操作模块，每个模块包含在被运行时促使所述一个或多个处理器执行操作的指令集，所述多个操作模块包含：螺线管激励检测模块，响应于所述一个或多个螺线管的所述激励并且配置成在激励所述一个或多个螺线管时检测螺线管点火事件，数据记录器模块，响应于所述螺线管激励检测模块并且配置成在数据记录器中记录所述螺线管点火事件，控制舱状况模块，配置成确定所述控制舱对的哪个控制舱是所述活跃舱而哪个舱是所述非活跃舱，事件检测模块，响应于所述数据记录器模块、所述控制舱状况模块以及从所述一个或多个压力换能器获得的指示并且配置成检测螺线管点火事件的类型，螺线管点火事件的所述类型包含干试验、湿试验和实际事件中的一个，以及循环计数模块，响应于所述螺线管激励检测模块和所述事件检测模块并且配置成(a)如果所述螺线管点火事件被检测为湿试验或实际事件，则递增用于所述螺线管和与预定义的BOP功能关联的液压组件激活链中所述多个下行链BOP组件的每个的循环计数，以及(b)如果所述螺线管点火事件被检测为干试验，则递增用于所述螺线管和与预定义的BOP功能关联的液压组件激活链中所述多个下行链BOP组件的子集的每个的循环计数。2.如权利要求1所述的系统，还包括通信网络、一艘或多艘船和一个或多个岸上管理站，所述一艘或多艘船包含一个或多个船上计算机，所述一个或多个岸上管理站包含一个或多个海底控制系统资产管理服务器、所述一个或多个船上计算机以及所述一个或多个海底控制系统资产管理服务器，配置成经由所述通信网络相互进行通信，由此以便允许在所述一个或多个船上计算机与所述一个或多个海底控制系统资产管理服务器之间的海底控制系统资产信息的传递，其中所述多个下行链BOP组件包含剪切密封阀、板式安装(SPM)阀、多位置锁定(MPL)组件、流量计、高温和高压探头、换能器、闸板封隔器、包封单元、梭阀及调节器的一个或多个。3.如权利要求2所述的系统，其中所述事件检测模块包含响应于由可操作连接到所述多个下行链BOP组件的所述一个或多个压力换能器获得的压力指示的检测算法。4.如权利要求3所述的系统，其中所述检测算法包含：对于以预定义的第一压力加压的SPM阀和剪切密封阀，(a)如果舱导压为零或低于预定义的阈值，则检测干试验，以及(b)在备选方案中，检测湿试验或实际事件；对于以比所述预定义的第一压力更高的预定义的第二压力加压的SPM阀，(a)如果所述一个或多个压力换能器读为零，则检测干试验，以及(b)在备选方案中，检测湿试验或实际事件；以及对于所有其它下行链BOP组件，(a)如果舱压力为零或低于预定义的阈值，则检测干试验，以及(b)在备选方案中，检测湿试验或实际事件。5.如权利要求2所述的系统，其中所述事件检测模块包含响应于流量计值中的改变的检测算法。6.如权利要求2所述的系统，其中所述循环计数模块还响应于所述控制舱状况模块，所述循环计数模块还配置成递增用于所述一个或多个螺线管和液压链中向下到并且包含用于所述活跃舱的所述闸板封隔器或包封单元的每个下行链BOP组件的循环计数，并且递增用于所述一个或多个螺线管和液压链中向下到并且包含用于所述非活跃舱的所述SPM阀的每个下行链BOP组件的循环计数。7.如权利要求2所述的系统，其中所述多个模块还包含维护模块，所述模块响应于所述循环计数模块并且配置成提供(a)在用于所述一个或多个螺线管的循环计数与用于所述一个或多个螺线管的更换循环计数之间以及(b)在用于所述多个下行链BOP组件的任何的循环计数与所述多个下行链BOP组件的任何的更换循环计数之间的差别，所述差别向用户指示在应更换所述一个或多个螺线管或所述多个下行链BOP组件的任何前剩余循环的次数。8.如权利要求7所述的系统，其中所述维护模块还配置成提供用于所述一个或多个螺线管和所述多个下行链BOP组件每个的计划更换日期，每个计划更换日期使用平均历史使用、基于年度时间的预期使用和基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：K潘尼克沙，
申请(专利权)人：海德里尔美国配送有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US