一种桩基地层状态监测系统及方法技术方案

本说明书实施例提供了一种桩基地层状态监测系统及方法，包括：信号采集站，用于采集桩靴下部地层的声发射信号并发送至主控站；主控站，用于将声发射信号发送至监测控制平台；还用于将控制信号发送至信号采集站；监测控制平台，用于从声发射信号中提取特征信息，基于特征信息确定地层状态信息；还用于将地层状态信息发送至加载端，以使加载端根据地层状态信息和预设安全范围调节桩基压载信息；还用于向主控站发送控制信号。利用本说明书实施例可以减少穿刺事件的发生，有效保障插桩作业的安全，从根本性地解决平台的穿刺问题。从根本性地解决平台的穿刺问题。从根本性地解决平台的穿刺问题。

【技术实现步骤摘要】
一种桩基地层状态监测系统及方法


[0001]本申请涉及海洋工程监测与安全保障
，特别涉及一种桩基地层状态监测系统及方法。

技术介绍

[0002]随着科技的不断发展，积极开发并利用海上油气资源，对满足日益增长的能源消费要求、解决能源安全问题等具有重要的战略意义。
[0003]自升式钻井平台是近海和边际油田开发的主要设备，为保证平台稳定、作业顺利进行，需将桩腿插入海底地层之中(也叫插桩)。然而，由于在将桩腿插入海底地层之中时，会出现穿刺事件(即桩腿刺破鸡蛋壳地层后会产生不可控的快速沉降现象)，而穿刺在自升式平台作业过程中可能会损伤平台结构，造成经济损失等风险。为了降低穿刺事件带来的风险，现有技术中，基于理论分析、数值模拟及模型实验对自升式钻井平台插桩穿刺事件的预测及防控做了大量研究。然而，这些研究主要是基于实验土样模型进行，而实验土样模型不仅无法完全反映原位土应力特征，而且也无法反映原位土层受压变形时的实时特征，这样，基于实验土样模型研究获得的研究结果与实际作业状况会存在较大差异。可见，现有技术无法有效的保障插桩作业的安全，从而无法根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桩基地层状态监测系统，其特征在于，包括：至少一个信号采集站，与主控站连接，用于采集自升式钻井平台的桩靴下部地层的声发射信号，并将声发射信号发送至主控站；主控站，与监测控制平台和所述至少一个信号采集站相连，用于接收所述至少一个信号采集站发送的声发射信号，并将所述声发射信号发送至监测控制平台；还用于接收所述监测控制平台发送的控制信号，将所述控制信号发送至所述至少一个信号采集站；监测控制平台，与所述主控站和自升式钻井平台的加载端相连，用于从所述主控站发送的声发射信号中提取表征地层疲劳程度的特征信息，基于所述特征信息确定地层状态信息；还用于将所述地层状态信息发送至所述加载端，以使所述加载端根据所述地层状态信息和预设安全范围调节桩基压载信息；还用于向所述主控站发送控制信号。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号采集站包括三分量声波传感器阵列；所述三分量声波传感器阵列中的三分量声波传感器安装于桩靴边沿内侧；每个桩靴上至少安装6个三分量声波传感器。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，每个三分量声波传感器配置一个模拟信号处理电路；所述模拟信号处理电路用于在预设带宽内对三分量信号进行预处理。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括数据传输系统；其中，所述数据传输系统包括桩靴数据传输系统和平台数据传输系统；所述桩靴数据传输系统用于接收所述主控站发送的声发射信号，将所述声发射信号发送至所述平台数...

【专利技术属性】
技术研发人员：门百永，车小花，卢俊强，鞠晓东，乔文孝，赵宏林，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：