[實用新型]一種深水三相分離器控制系統

有效

• 申請號: 201420042805.8
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN203759509U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 韓延坤;曹云;王建;徐鎮;李曙彤;何義明;張宇;郭煜
• 申請（專利權）人: 甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;E21B43/36
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 馬英

技術領域

本實用新型涉及深水勘探開發技術領域，具體指一種深水三相分離器的控制系統。

背景技術

深水油氣資源勘探開發技術與裝備一直處于國外壟斷地位，目前世界上共有七個工程的深水分離器，國內尚無水下分離器投入運營。水下控制系統也一直以來為各行業和學者研究的重點和難點。本實用新型提供了一種深水分離器控制系統的設計方法，為我國分離器水下運行及監測技術研究提供了技術支持。

實用新型內容

本實用新型提供一種深水三相分離器控制系統，為深水油氣開采控制系統的國產化提供可行的解決辦法。

為此，所采用的技術方案為：

位于深水處的三相分離器的介質入口管線，油、氣和水出口管線上分別設有液壓關斷閥；三相分離器及介質入口管線處還分別設有溫壓一體變送器；三相分離器的沉降室和油室分別設有剖面儀；油、水出口管線分別設有變頻泵；以上所述液壓關斷閥、溫壓一體變送器、剖面儀、變頻泵均與水下控制模塊（SCM）電連接。

水上控制單元包括臍帶纜終端、主控站、電力供給站、液壓動力站；所述臍帶纜終端與主控站、電力供給站電聯接，與液壓動力站通過液壓管線連接，而所述主控站與變頻器電聯接，變頻器位于水上。

三相分離器的氣出口管線上設有氣出口電動壓力調節閥，該氣出口電動壓力調節閥位于水上且與所述主控站電聯接。

水下控制單元的水下控制模塊（SCM）通過臍帶纜與水上控制單元的臍帶纜終端相連。

本實用新型的優點為：采用復合電液控制模式，可以實現對深水三相分離器的自動控制，為深水油氣開采控制系統的國產化提供了可行的解決辦法。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。

參照圖1，一種深水三相分離器控制系統，包括置于深水處的三相分離器2，該三相分離器2置于橇底座1上，該控制系統分為水上控制單元15和水下控制單元；所述置于深水處的三相分離器2的介質入口管線，油、氣和水出口管線上分別設有液壓關斷閥5、6、8、7；該三相分離器2的沉降室設有測量油水界面的TRACERCO剖面儀11，油室設有測量油液位的TRACERCO剖面儀12，兩組TRACERCO剖面儀均采用一組發射兩組接收的冗余結構；油、水出口管線分別設有變頻泵；同時所述三相分離器及介質入口管線處設有溫壓一體變送器；所述液壓關斷閥、溫壓一體變送器、TRACERCO剖面儀、變頻泵均與所述水下控制單元的水下控制模塊（SCM）電聯接，液壓關斷閥的液壓動力供給由SCM提供；圖中標號3為水下控制模塊（SCM），它是水下控制系統的核心。其結構是將電液換向閥、CPU、調制解調器及其他電子和液壓元件封裝在一個充滿絕緣介質和壓力補償的模塊內，可以應用于深水環境。水面主控站通過臍帶纜給水下控制模塊（SCM） 發送指令，通過SCM 中的CPU發送指令控制模塊內部的電液換向閥，從而控制各個水下閥門的關閉；通過SCM內部的模擬量輸入板卡采集水下分離器上的傳感器信號并通過CPU模塊和調制解調器處理，通過臍帶纜傳給水面主控站，以監測水下分離器的運行狀態 。

所述水下控制單元的水下控制模塊（SCM）通過臍帶纜4與水上控制單元的臍帶纜終端相連。該臍帶纜中包括電單元、通訊光纖及液壓管線等。

所述水上控制單元包括臍帶纜終端、主控站、電力供給站、液壓動力站；臍帶纜終端是水上控制單元和水下控制單元的連接樞紐，主控站由DCS系統、控制柜、UPS（不間斷電源）等組成，負責整個控制系統的運行和監控；電力供給站主要由低壓配電柜組成，負責為整個控制系統提供電力；液壓動力站包括高、低兩路液壓源供給系統（7500PSI、3000PSI），負責為水下控制模塊（SCM）提供所需的液壓源。

所述三相分離器的氣出口管線上設有氣出口電動壓力調節閥9，該氣出口電動壓力調節閥9位于水上且與所述主控站電聯接；而所述主控站與變頻器電聯接；

本實用新型的工作過程：所述控制系統采用電液復合控制方式，三相分離器入口管線、油、氣、水出口管線上設有的液壓關斷閥的液壓源通過水下控制模塊（SCM）供給，SCM接收水上控制單元發出的指令控制不同的關斷閥。三相分離器氣相出口設有的電動壓力調節閥，由主控站MCS直接控制，根據水下控制模塊（SCM）傳送的水下分離器的壓力值調節分離器的壓力；三相分離器的沉降室和油室分別設置一臺帶冗余的TRACERCO剖面儀，通過油、水出口管線的變頻泵，調節沉降室油水界面高度和油室液面高度，水下壓力、溫度、液位等儀表信號先連接到水下控制模塊SCM上，再通過臍帶纜傳送到水上控制單元，水下控制模塊（SCM）與水上控制單元的通訊采用點對點光纖通訊模式。即水下所有儀表的信號傳輸、動力供給都由水下控制模塊SCM提供，水下控制模塊SCM接收水上控制單元發出的指令控制不同的關斷閥及變頻泵，并向水上控制單元返回壓力、溫度、液位等數據。