[實用新型]一種利用衛星通信實現高含硫氣田生產遠程監控裝置

有效

• 申請號: 201220055729.5
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN202549042U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 夏文鶴
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04L29/08;G01D21/02
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 陳永曄

技術領域

本實用新型涉及一種遠程監控裝置，特別涉及一種利用衛星通信實現高含硫氣田生產遠程監控裝置。

背景技術

目前中石油、中石化在川北、川東北開發的大型氣田均為高含硫氣田，具有地層壓力高，地層流體多含有H₂S?酸性氣體，容易造成管柱硫化氫應力腐蝕、泄露等特點。高含硫氣田所在地理位置往往位于山區復雜地理位置或地震活躍帶，交通極為不暢，無論是有線通信還是無線通信其覆蓋面都較小或根本無覆蓋，山體滑坡、泥石流等次生災害頻發，對氣田集輸管道正常運行造成極大威脅，而且也為應急救援帶來極大的不便。5.12汶川大地震曾使得公網通信大面積中斷，川西北、川東北氣田管道的生產運行以及安全監控陷入失控，應急救援困難，造成較大損失。

雖然高含硫氣田開發難度大，成本高，有一定危險性，但由于其儲量巨大，對其勘探開發計劃仍納入國家能源戰略，因此迫切需要不受地理、交通、電力限制的監控系統實現氣田生產、管道運輸的遠程監控，并能配合實施應急救援工作，利用北斗衛星導航系統的定位、通信功能就能在突發地質災害或重大事故，常規專網、公網中斷或者國外衛星通信掐斷的情況下，確保氣田生產、管道正常運輸，使國家公共安全得到保障。

目前在我國石油行業只有澀寧蘭工程采用北斗衛星進行數據傳輸，該工程從青海省柴達木盆地的澀北氣田到西寧、蘭州的天然氣長輸管道工程，是國家實施西部大開發的重點工程，管線全長953公里，在青海境內占868公里，管徑660毫米，年輸氣量為20億立方米，澀寧蘭工程是目前世界上海拔最高，國內管道口徑最大的長距輸氣工程，全程共設9座場站，中間建設清管站4座，分輸站3座，線路截斷閥室36座，這些建筑工程大部分都在青海境內，全部都安裝了北斗衛星通信裝置，給監控中心實時上傳監控數據，提高了該管道管理水平，降低了運營成本。但由于該工程中只是利用了北斗衛星短報文傳送數據的功能，功能較為單一，因此還未能充分發揮衛星系統的作用。

從澀寧蘭工程的例子得到如下結論：在油氣田這樣廣泛分散、地處偏遠等條件下，使用北斗衛星進行數據采集傳輸、生產監控應是比較理想的方式，然而在油田應用方面國內還很少見報道，在氣田方面國內還沒有應用。基于北斗衛星的綜合應用系統在油氣田應用，特別是在高含硫氣田高危環境下的生產、安全成套技術應用和產業化支撐平臺，更未見報道。

目前我國導航衛星、通信衛星緊跟國外衛星發展趨勢，尤其是北斗衛星導航系統已達到國際先進水平，其覆蓋范圍越來越廣、帶寬更寬、傳輸通道數更多，使其在油氣田的大規模應用成為可能。

發明內容

本實用新型的目的就在于提供一種利用衛星通信實現高含硫氣田生產遠程監控裝置，用于實時獲取站場采輸氣量、管道閥室狀況、管道腐蝕量、管道周圍H₂S?氣體濃度信息，并利用北斗衛星定位功能獲取管道位置信息，以適當頻度的北斗短報文方式，實時上傳給氣田地面監控中心，從而實現整個氣田的生產監控。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是這樣的：本實用新型的利用衛星通信實現高含硫氣田生產遠程監控裝置，包括北斗衛星導航系統、站場監控終端、管道閥室監控終端、管道陰極保護監控終端和監控中心收發設備，站場監控終端、管道閥室監控終端和管道陰極保護監控終端通過北斗衛星導航系統與監控中心收發設備傳輸數據；

站場監控終端采集天然氣流量、溫度、壓力、差壓信號，或直接和現場流量計算機連接獲取生產數據，并將數據按照北斗衛星導航系統民用傳輸協議傳送至監控中心收發設備；

管道閥室監控終端采集閥門的壓力、開關狀態、閥室天然氣溫度參數，將數據按照北斗衛星導航系統民用傳輸協議傳送至監控中心收發設備，并根據報警條件向監控中心發送報警信息；

管道陰極保護監控終端監測H₂S氣體濃度用以判斷管道是否發生高含硫天然氣泄露，實時采集陰極保護電位從而獲取管道腐蝕量信息，將數據按照北斗衛星導航系統民用傳輸協議傳送至監控中心收發設備，并對終端進行衛星定位，從而獲取較大距離位移信息；

監控中心收發設備通過北斗指揮機與北斗衛星導航系統通訊，接收衛星傳輸的由上述終端上傳的數據報文，提取現場數據，將該數據傳輸給監控中心服務器，并接收監控中心服務器發出的控制報文，將控制報文通過衛星傳輸給各個終端。