一种基于半潜式钻井平台船位仪的实时水下声速测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于半潜式钻井平台船位仪的实时水下声速测量装置，包括：船位仪甲板测量设备(2)、超短基线阵(3)、水下应答器(4)；船位仪甲板测量设备(2)设置于半潜式钻井平台(1)上方，超短基线阵(3)设置于半潜式钻井平台(1)底面，水下应答器(4)设置于防喷器(5)。在应答器下放至海底的过程中实时测量不同深度的水温，适用于海上钻井平台等不便利用自动温深记录仪或声速仪测量的场合，不需专门进行海中声速的测量。

A real-time water semi submersible drilling platform position measuring device based on sonic instrument

The utility model provides a device for measuring sound velocity, real-time water semi submersible drilling platform position instrument based on position measuring equipment include: instrument deck (2), ultra short baseline array (3), underwater transponder (4); position instrument deck measuring equipment (2) is arranged on the semi submersible drilling the platform (1) above, the ultra short baseline array (3) is arranged on the semi submersible drilling platform (1) the bottom surface of the underwater transponder (4) is arranged on the BOP (5). The water temperature in the process of the transponder delegated to the seabed in the real-time measurement of different depth, suitable for offshore drilling platforms is not convenient for occasions of automatic temperature recorder or deep sound velocity meter measurement, measurement of the sea without special sound.

【技术实现步骤摘要】
一种基于半潜式钻井平台船位仪的实时水下声速测量装置
本技术属水声测量领域，具体涉及一种基于半潜式钻井平台船位仪的实时水下声速测量装置。
技术介绍
半潜式钻井平台船位仪的主要功能是在平台钻井作业过程中，利用水声技术，监视平台与井口的水平方向相对位移，为船长操船提供依据，在偏移超出人工设定门限时可自动报警，避免过大的漂移造成隔水管折断或井口失控带来损失。船位仪采用超短基线定位原理，其定位精度取决于水下声速、基阵孔径、到达两相对基元的相位差/时延差等。声速是海水介质中重要的声学参数，由于不同海域、不同季节的声速剖面各不相同，对声波在海水中的传播影响很大。超短基线定位系统要对水下目标进行精确定位，必须对声速剖面进行精确测量，进而通过分层声速迭代算法进行声线修正，以获得高精度的定位数据。需要一种基于半潜式钻井平台船位仪的实时水下声速测量装置。
技术实现思路
本技术为了解决在半潜式钻井平台上进行海水声速测量的不便而提出的一种实时水下声速测量装置。根据第一个方面，本技术的实施例提供了一种基于半潜式钻井平台船位仪的实时水下声速测量装置，其中，包括：船位仪甲板测量设备、超短基线阵、水下应答器；船位仪甲板测量设备设置于半潜式钻井平台上方，超短基线阵设置于半潜式钻井平台底面，水下应答器设置于防喷器。在本技术的实施例中，水下应答器被配置为测量海水温度，并将温度数据发送至超短基线阵；超短基线阵被配置为将温度数据传输至船位仪甲板测量设备；船位仪甲板测量设备被配置为根据温度数据计算水下应答器的深度。本技术的主要特征为：(1)在应答器下放至海底的过程中实时测量不同深度的水温，适用于海上钻井平台等不便利用自动温深记录仪或声速仪测量的场合，不需专门进行海中声速的测量；(2)再利用水声通信技术将深度-温度数据实时调制发送到船位仪甲板单元，系统主机还可以根据海中声速计算公式计算出该水域的声速剖面数据，并进行声线修正，提高定位精度。附图说明图1为基于半潜式钻井平台船位仪的实时水下声速测量装置工作示意图。图中，1-半潜式钻井平台；2-船位仪甲板测量设备；3-超短基线阵；4-水下应答器；5-防喷器。具体实施方式以下，根据附图和具体实施例对于本技术做进一步的说明。图1为基于半潜式钻井平台船位仪的实时水下声速测量装置工作示意图。如图1所示，所述基于半潜式钻井平台船位仪的实时水下声速测量装置包括：船位仪甲板测量设备2、超短基线阵3、水下应答器4。船位仪甲板测量设备2设置于半潜式钻井平台1上方，超短基线阵3设置于半潜式钻井平台1底面，水下应答器4设置于防喷器5。水下应答器4被配置为测量海水温度，并将温度数据发送至超短基线阵3。超短基线阵3被配置为将温度数据传输至船位仪甲板测量设备2。船位仪甲板测量设备2被配置为根据温度数据计算水下应答器4的深度。根据温度数据计算深度可以使用公式(1)。公式(1)为一种典型的海水中声速的经验公式：c＝1449.2+4.6t-0.055t2+0.00029t3+(1.34-0.01t)(S-35)+0.016H(1)式中，t为温度(℃)；S为盐度(‰)；H为深度(m)。在盐度和声速已知的情况下，深度为温度的函数。本技术提出一种半潜式钻井平台船位仪的水下声速实时测量装置，当半潜式钻井平台1就位后开始作业时，水下应答器4安装于防喷器5上，随防喷器5下放到海底，在下放过程中水下应答器4实时测量不同深度下的水温数据，并依据水声通信协议将深度-温度数据实时调制发送出去，由平台下部的超短基线阵3接收，并最终由船位仪甲板测量设备完成接收水声信号的调理、解调和信号处理后，得到深度-温度数据，系统主机根据海中声速计算公式计算出该水域的声速剖面数据，利用射线声学理论，修正因声速变化引起的声线弯曲对水声定位带来的影响，提高系统定位精度。如上所述，针对水下声线弯曲对半潜式钻井平台船位仪定位精度带来的影响，考虑到船位仪的实际使用条件，本技术提出一种水中声速实时测量装置，在将应答器放到海底的过程中，应答器实时测量不同水深的海水温度，并依据水声通信协议将深度-温度数据实时调制发送到船位仪甲板单元，船位仪信号处理机完成接收水声信号的调理、解调和信号处理后，得到深度-温度数据。此外，为了进一步提高精度，系统主机可以根据海中声速计算公式计算出该水域的声速剖面数据，利用射线声学理论，修正因声速变化引起的声线弯曲对水声定位带来的影响，提高系统定位精度，对于提高精度的方法，本技术不做限制。本技术适用于海上钻井平台等不便利用自动温深记录仪或声速仪测量的场合，不需专门进行海中声速的测量，具有明显的便利性。安装于防喷器上的应答器在平台作业防喷器下放至海底的过程中完成海水的温度-深度测量，超短基线定位系统的甲板单元通过遥测得到温度-深度数据用于声线修正，那么该方案不增加额外的工作量，便利地实现海水温度-深度数据的获取和声线修正。本技术在钻井平台作业，防喷器下放至海底的过程中即实现海水温度-深度数据的水声遥测，克服了温深仪或声速仪吊放至海底测量的操作不便和额外的工作量，极大地提高了工作效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于半潜式钻井平台船位仪的实时水下声速测量装置，其特征在于，包括：船位仪甲板测量设备(2)、超短基线阵(3)、水下应答器(4)；船位仪甲板测量设备(2)设置于半潜式钻井平台(1)上方，超短基线阵(3)设置于半潜式钻井平台(1)底面，水下应答器(4)设置于防喷器(5)。

【技术特征摘要】
1.一种基于半潜式钻井平台船位仪的实时水下声速测量装置，其特征在于，包括：船位仪甲板测量设备(2)、超短基线阵(3)、水下应答器(4)；船位仪甲板测量设备(2)设置于半潜式钻井平台(1)上方，超短基线阵(3)设置于半潜式钻井平台(1)底面，水下应答器(4)设置于防喷器(5)。2.权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：程宏，魏红球，宋坚，汤志峰，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司七五○试验场，
类型：新型
国别省市：云南,53