一种水下采油树通道温度压力实时监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水下采油树通道温度压力实时监测系统及方法，包括温压传感器子系统，电力飞线通信子系统和水声无线遥测子系统。温压传感器子系统置于水下采油树通道内，温压传感器子系统监测并采集待测处的温度压力数据。电力飞线通信子系统将温压传感器子系统采集到的电信号传输到水下采油树框架及控制面板上的信号转发器，通过信号转发器将电信号转化成水声信号。水声无线传输子系统将水声信号发送到水面浮式生产平台的数据接收站。本发明专利技术具备实时监测水下采油树各通道温度压力的能力，确保生产通道的生产状态处于合理范围之内，有利于实时保障油气生产的安全可靠。同时，采用无线水声传输能够有效降低水下生产模式下的通信传输成本。式下的通信传输成本。式下的通信传输成本。

【技术实现步骤摘要】
一种水下采油树通道温度压力实时监测系统及监测方法


[0001]本专利技术属于油气开采
，尤其是涉及一种水下采油树通道温度压力实时监测系统及监测方法。

技术介绍

[0002]水下采油树是水下生产系统最重要的设备之一，在控制油井生产、调节出油产量等方面起着至关重要的作用，其性能好坏直接决定整个水下生产系统运行的状态和油气井的开采成本。
[0003]但因水下采油树系统集成度高，结构复杂，且需长期置于水下工作，因此，受内部油气冲蚀，外部高压、低温以及强腐蚀等复杂环境的影响，导致在对水下采油树进行安全监测时无法直接获得各项可靠性数据。
[0004]现阶段，传统的水下信号传输模式主要是采用信号电缆对水下设备进行监测与控制，通过铜导体直接传送控制信号和监测信号。但由于铜线存在电阻，监控信号频率低，且长距离传输衰减增大等原因，上述点对点监测模式不适合长期在水下使用。而且水下通信系统对其可靠性要求高，现有的水下通信传输系统，当某一线路或电接口出现故障时，维修困难，且维修成本高。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的问题是提供一种水下采油树通道温度压力实时监测系统及监测方法，确保生产通道的生产状态处于合理范围之内，能够有效降低水下生产模式下的通信传输成本，有利于实时保障油气生产的安全可靠性。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种水下采油树通道温度压力实时监测系统，包括温压传感器子系统，电力飞线通信子系统和水声无线遥测子系统，
[0007]所述温压传感器子系统置于水下采油树通道内，所述温压传感器子系统监测并采集待测处的温度压力数据；
[0008]所述电力飞线通信子系统将所述温压传感器子系统采集到的电信号传输到水下采油树框架及控制面板上的信号转发器，通过所述信号转发器将电信号转化成水声信号；
[0009]所述水声无线传输子系统将所述水声信号发送到水面浮式生产平台的数据接收站。
[0010]进一步的，所述温压传感器子系统包括若干组温度压力变送器，所述水下采油树通道包括主生产通道和环空通道，所述温度压力变送器分别置于所述主生产通道和所述环空通道内。
[0011]进一步的，所述电力飞线通信子系统包括信号转发器，所述信号转发器置于所述水下采油树框架及控制面板上的电气箱内。
[0012]进一步的，所述电力飞线通信子系统还包括绝缘油缆和湿式电连接组件，所述温度压力变送器通过所述绝缘油缆和所述湿式电连接组件与所述电气箱内部的所述信号转
发器连接。
[0013]进一步的，所述绝缘油缆和所述湿式电连接组件采用多腔结构设计和灌注绝缘油压力平衡设计。
[0014]进一步的，所述水声无线传输子系统包括若干声学中转器，所述声学中转器设置在所述水下采油树框架及控制面板上，所述声学中转器连接所述信号转发器。
[0015]进一步的，所述水下采油树置于水下海床泥线上。
[0016]进一步的，所述主生产通道底部设有地面控制水下安全阀，所述主生产通道通过生产主阀与后续的生产管线连接，所述环空通道通过转换阀与所述主生产通道相连，所述环空通道上设有环空进入阀、环空主阀和环空翼阀三个环空阀门。
[0017]进一步的，所述水下采油树还包括油管挂，所述油管挂通过油管挂堵塞器密封生产油管，所述油管挂侧壁设有油管挂上下密封。
[0018]进一步的，本专利技术还提供一种水下采油树通道温度压力实时监测方法，利用权利要求1至9任一所述的一种水下采油树通道温度压力实时监测系统，包括以下步骤，
[0019]S1：将温度压力变送器安装在水下采油树的主生产通道和环空通道内，采集所需温度压力数据；
[0020]S2：所述温度压力数据模拟量转变为数字量，通过绝缘油缆和湿式电连接组件以电信号形式传输到信号转发器；
[0021]S3：所述信号转发器接收到电信号，将其转化为水声信号发送至声学中转器；
[0022]S4：所述声学中转器将水声信号发送到水面浮式生产平台接收站。
[0023]本专利技术具有的优点和积极效果是：
[0024]1、本专利技术通过在水下采油树的生产通道内配置温压传感器子系统，通过温度压力变送器对生产主通道以及环空通道内温度压力信号进行实时监测，并通过电力飞线通信子系统将电信号传输到水下采油树框架及控制面板上的信号转发器，经信号转发器将电信号转化为水声信号，并通过水声无线传输子系统将水声信号发送到水面浮式生产平台的数据接收站，实现对水下采油树的安全监测。
[0025]2、本专利技术具备实时监测水下采油树各通道温度压力的能力，确保生产通道的生产状态处于合理范围之内，有利于实时保障油气生产的安全可靠。同时，采用无线水声传输能够有效降低水下生产模式下的通信传输成本。
附图说明
[0026]图1是本专利技术实施例的整体结构示意图。
[0027]图2是本专利技术另一实施例的整体流程图。
[0028]图中：
[0029]101、温度压力变送器；
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102、绝缘油缆；
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103、湿式电连接组件；
[0030]104、信号转发器；
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105、电气箱；
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106、声学中转器；
[0031]107、水声信号；
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108、水面浮式生产平台；
[0032]201、水下采油树总成；
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202、框架及控制面板；203、水下安全阀；
[0033]204、主生产通道；
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205、环空通道；
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206、生产主阀；
[0034]207、油管挂上下密封；
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208、转换阀；
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209、油管挂堵塞器；
[0035]210、环空进入阀；
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211、环空主阀；
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212、环空翼阀。
具体实施方式
[0036]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0038]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下采油树通道温度压力实时监测系统，其特征在于：包括温压传感器子系统，电力飞线通信子系统和水声无线遥测子系统，所述温压传感器子系统置于水下采油树通道内，所述温压传感器子系统监测并采集待测处的温度压力数据；所述电力飞线通信子系统将所述温压传感器子系统采集到的电信号传输到水下采油树框架及控制面板上的信号转发器，通过所述信号转发器将电信号转化成水声信号；所述水声无线传输子系统将所述水声信号发送到水面浮式生产平台的数据接收站。2.根据权利要求1所述的一种水下采油树通道温度压力实时监测系统，其特征在于：所述温压传感器子系统包括若干组温度压力变送器，所述水下采油树通道包括主生产通道和环空通道，所述温度压力变送器分别置于所述主生产通道和所述环空通道内。3.根据权利要求2所述的一种水下采油树通道温度压力实时监测系统，其特征在于：所述电力飞线通信子系统包括信号转发器，所述信号转发器置于所述水下采油树框架及控制面板上的电气箱内。4.根据权利要求3所述的一种水下采油树通道温度压力实时监测系统，其特征在于：所述电力飞线通信子系统还包括绝缘油缆和湿式电连接组件，所述温度压力变送器通过所述绝缘油缆和所述湿式电连接组件与所述电气箱内部的所述信号转发器连接。5.根据权利要求4所述的一种水下采油树通道温度压力实时监测系统，其特征在于：所述绝缘油缆和所述湿式电连接组件采用多腔结构设计和灌注绝缘油压力平衡设计。6.根据权利要求3至5任一所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：同武军，鞠少栋，王星，岳明阳，杨建义，王世强，刘剑，冯骏，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：