【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及浅海海洋石油工程领域，具体为一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统。
技术介绍
1、近海海域存在较多的边界油气藏，受环境保护、通航条件限制未能充分开发(简称“受限区”)。受限区内无法设置生产平台，水下生产系统的设施需要全部安装到水面以下，通过海底管缆回接至受限区外已建成的生产平台。
2、深水环境下的水下油气开采控制模式(即水下控制系统)适用于远距离控制与油气输送，是当前受限区油气开采的最佳控制方式。目前，渤海油气田开展的国产化装备示范应用项目采用的即是深水水下生产控制系统模式。
3、深水水下生产控制系统中的水下控制模块(scm)装备复杂，因市场上没有浅水环境下的元器件可供使用，故内部元器件均适用于深水环境(耐压设计)，造成了元器件性能浪费，成本较高。深水环境中的scm内部元器件较多，集成度高，水下操作只能使用rov进行，导致scm体积重量大，下放回收检修不方便，吊放所需船舶吨位大，成本高，与浅水环境情况适配性差。深水scm控制路数要求多，通常一个scm控制一颗水下采油树，对于被控阀门较少的浅水水下采油树来说“一控一”的方式难以满足浅水油气田开发的经济性需求。因此，本领域技术人员提供了一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，该系统将体积大、安装容易的液压元器件从水下控制模块中独立出来，组成水下液
3、本专利技术采用共用水下液压模块的方式和干式耐压设计来降低了水下控制模块的复杂程度和元器件性能要求。且安装过程非常简便，方案合理、可靠且结构稳定，具备低成本、安装快捷等优点。
4、(二)技术方案
5、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，包括水下液压模块和水下控制模块，所述水下液压模块包括蓄能器、过滤器和梭阀，所述水下控制模块包括水下电子模块、电液换向阀、液压阀块、中心管、多个液压油管、高压变压器和电接头，所述水下液压模块和水下控制模块分别包括第一液压接头和第二液压接头。
6、通过上述技术方案，水下液压模块和水下控制模块主体部分，其中水下液压模块主要由外箱体、蓄能器、过滤器、梭阀和若干液压油管组成，用于作为液压系统的中转站，为水下控制模块提供蓄能、过滤以及冗余供给等功能，其中水下液压模块的梭阀、过滤器、蓄能器以及筒体等大型易安装的液压元器件，通过螺栓和水下工作设备固定连接，水下控制模块主体部分主要包含：上顶板、筒体、水下电子模块、安装台、液压阀块、电液换向阀、中心管、下底板以及若干液压油管分为水下控制模块主体部分和水下液压模块，整个安装过程操作简单、方案合理可靠、结构稳定，其中水下控制模块内部可填充氮气或绝缘油等物质，便于散热。
7、优选的，所述水下控制模块还包括上顶板和下底板；
8、通过上述技术方案，上顶板和筒体设置有两层o型密封圈，通过o型圈进行密封，该壳体构成了容器的外部结构，为其他关键组件提供支持，并确保容器的完整性。
9、优选的，所述第一液压接头和第二液压接头14均可设置在上顶板以及侧面处；
10、通过上述技术方案，该设计可由潜水员进行手动安装对接，避免了繁琐且高精度要求的对接锁紧过程。
11、优选的，所述水下电子模块为开放式设计，所述水下电子模块下端设置有安装台；
12、通过上述技术方案，该设计安装空间大、安装方式灵活，且散热效率高，同时水下电子模块7具有相同的两套设备进行相互冗余，保证其可靠性。
13、优选的，所述水下液压模块和水下控制模块上端分别固定设置有第二吊耳和第一吊耳；
14、通过上述技术方案，通过第二吊耳和第一吊耳可以便于水下液压模块和水下控制模块进行安装。
15、优选的，所述水下控制模块外周设置有筒体；
16、通过上述技术方案，通过筒体可以便于对其内部元器件进行防护。
17、优选的，所述水下液压模块和水下控制模块通过简易锁紧机构固定在水下设备处；
18、通过上述技术方案，该设计工作时稳定性高，同时可避免过于繁琐的机构，导致无法提高安装效率。
19、优选的，多台所述水下控制模块共用一台液压控制模块。
20、优选的，所述水下液压模块和水下控制模块均为浅水耐压设计，所述水下液压模块和水下控制模块均为常压环境，所述水下控制模块内部为干式或半干式环境。
21、工作原理：该一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统使用时，其中大部分液压元器件布置在水下液压模块，主要包含梭阀、过滤器、蓄能器，外部设有外箱体，和下底板通过螺栓连接，接触部分设置有o型密封圈，确保容器的完全密封性，其中水下控制模块主体部分，外部结构主要有电接头、外筒体、下底板以及上顶板组成，其中筒体和下底板通过螺栓连接，接触部分设置有o型密封圈，下底板通过螺栓固定连接在水下工作设备上，上顶板和筒体接触部分设置有o型密封圈进行密封，上顶板处预留有多路对外接口，其中包含安装有多路电接头和液压接头，水下电子模块采用开放式设计安装在安装台上，水下电子模块具有两套完全相同的设备用作冗余，提高产品可靠性，故分为两层，电液换向阀为通过螺栓固定连接在液压阀块上，液压阀块采用竖直布置，上面连接有若干液压油管，连接到上顶板，和外部进行液压油交互，下底板和上顶板之间通过中心管进行支撑，同时安装台也通过中心管进行支撑，具体而言，液压动力单元通过脐带缆将压力流体输送到水下液压模块，在水下液压模块内，通过梭阀选择冗余供压油路、过滤器过滤和对蓄能器充能后，压力流体进入scm的液压系统，为scm提供液压动力，scm的液压系统分为高压系统和低压系统，高压系统用于控制scssv(下承式安全阀)，低压系统用于控制水下采油树本体上的阀门。
22、(三)有益效果
23、本专利技术提供了一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统。具备以下有益效果：
24、本专利技术提供了一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，相比现有控制系统，该系统将体积大、安装容易的液压元器件从水下控制模块中独立出来，组成水下液压模块，一台水下液压模块可为多台水下控制模块提供蓄能、过滤和冗余供给等功能，水下控制模块使用干式耐压设计，其内部的水下电子模块采用开放式设计，利于散热，降低对内部元器件的要求，采用潜水员手动对接液压接头，无需传统的对接锁紧装置，同时本专利技术采用共用水下液压模块的方式和干式耐压设计来降低了水下控制模块的复杂程度和元器件性能要求。且安装过程非常简便。方案合理、可靠且结构稳定，具备低成本、安装快捷等优点。
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1.一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，包括水下液压模块和水下控制模块，其特征在于：所述水下液压模块包括蓄能器(16)、过滤器(17)和梭阀(18)，所述水下控制模块包括水下电子模块(7)、电液换向阀(11)、液压阀块(10)、中心管(13)、多个液压油管(9)、高压变压器(12)和电接头(1)，所述水下液压模块和水下控制模块分别包括第一液压接头(5)和第二液压接头(14)。
2.根据权利要求1所述的一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，其特征在于：所述水下控制模块还包括上顶板(4)和下底板(3)。
3.根据权利要求1所述的一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，其特征在于：所述第一液压接头(5)和第二液压接头14均可设置在上顶板(4)以及侧面处。
4.根据权利要求1所述的一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，其特征在于：所述水下电子模块(7)为开放式设计，所述水下电子模块(7)下端设置有安装台(8)。
5.根据权利要求1所述的一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，其特征在于：所述水下液压模块和水下控制模块上端分别固定设置有第二吊耳(15)和
6.根据权利要求1所述的一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，其特征在于：所述水下控制模块外周设置有筒体(2)。
7.根据权利要求1所述的一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，其特征在于：所述水下液压模块和水下控制模块通过简易锁紧机构固定在水下设备处。
8.根据权利要求1所述的一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，其特征在于：多台所述水下控制模块共用一台液压控制模块。
9.根据权利要求1所述的一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，其特征在于：所述水下液压模块和水下控制模块均为浅水耐压设计，所述水下液压模块和水下控制模块均为常压环境，所述水下控制模块内部为干式或半干式环境。
...【技术特征摘要】
1.一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，包括水下液压模块和水下控制模块，其特征在于：所述水下液压模块包括蓄能器(16)、过滤器(17)和梭阀(18)，所述水下控制模块包括水下电子模块(7)、电液换向阀(11)、液压阀块(10)、中心管(13)、多个液压油管(9)、高压变压器(12)和电接头(1)，所述水下液压模块和水下控制模块分别包括第一液压接头(5)和第二液压接头(14)。
2.根据权利要求1所述的一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，其特征在于：所述水下控制模块还包括上顶板(4)和下底板(3)。
3.根据权利要求1所述的一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，其特征在于：所述第一液压接头(5)和第二液压接头14均可设置在上顶板(4)以及侧面处。
4.根据权利要求1所述的一种新型浅水分离紧凑式水下控制系统，其特征在于：所述水下电子模块(7)为开放式设计，所述水下电子模块(7...
【专利技术属性】
技术研发人员：王向宇，张林虎，王立权，贾鹏，隋中斐，于小涛，王涛，彭骁骏，
申请(专利权)人：烟台哈尔滨工程大学研究院，
类型：发明
国别省市：
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