[發明專利]一種自供電水下廢棄油井監測系統及監測方法

有效

• 申請號: 201810382471.1
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108729900B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 趙威;王海峰;黃元峰;艾程柳;馬鵬飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: E21B47/001
• 分類號: E21B47/001;E21B47/002;E21B47/12;F03B13/18;F03B13/26;H02J7/14
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗

本發明涉及一種水下自供電廢棄油井監測系統及監測方法，包括：潮或海流能發電裝置；電能變換裝置、蓄電池、浮子、錨泊單元；多參數監測單元；信號接收與發射單元；監測系統控制單元；岸基多油井中控單元。繩索或錨鏈連接浮子、潮或海流能發電裝置、油氣監測設備以及有桿錨。本發明自供電廢棄油井監測系統，電能由潮或海流能發電裝置產生，提高了監測系統的使用壽命，不需要對電池進行更換，大大降低了系統維護費用；同時，充沛的電能保障，豐富了系統的監測手段，提高了監測效率。

技術領域

本發明屬于石油工程領域，具體涉及到一種自供電的水下廢棄油井監測系統及監測方法。

背景技術

自海上油氣資源勘探開采以來，海上油井的數量成倍增加，據統計目前世界范圍內存在約10萬口油氣生產井，其中1/4超過30年。這些早期投入的海上油井設施，包括海上平臺，油井管束，以及其他輔助設備，面臨著過度老化的問題。一旦這些設施由于過度老化不再支持開采，或者油井周圍海域對應的油氣資源不再具有開采的經濟價值，則油井需要面臨廢棄和封存問題。油井的封堵技術難度大，工程花費高，稍有操作失誤便會對海洋環境帶來致命災害。在廢棄油井的處置過程中工程技術人員需要通過油井監測系統監測已封存油井的生存狀態，確保其沒有發生泄漏；如果一旦發生泄漏，監測系統則及時報警，通知相關人員進行搶修，最大程度地減少原油泄漏對海洋環境帶來的傷害。目前存在的水下油井封存監測系統電能往往由蓄電池供應，整個系統的生存期由蓄電池的容量大小決定，一旦蓄電池電量耗盡，則監控系統將停止工作。對系統進行電池更換處理，工程復雜，造價高，不切合實際。同時，受制于電能的短缺，監控系統的功能也不盡完善，無法支持大功率用電設備的使用，比如水下攝像機。

總之，現有技術不足：

(1)水下廢棄油井監測系統使用蓄電池供電能量短缺、電池更換復雜、造價昂貴。

(2)監測手段落后，受制于電能短缺的影響，監測功能受到限制，比如一天只喚醒監測器一次，傳輸一次數據。

(3)無法做到一片海域所有油井的監控和調度。

發明內容

本發明解決的技術問題：針對現有廢棄油井監測系統使用蓄電池供電造成的能量短缺、電池更換復雜、造價昂貴、監測手段有限的缺陷，提供一種自供電水下廢棄油井監測系統及監測方法。

本發明系統包括：潮或海流能發電裝置；電能變換裝置、蓄電池、浮子、錨泊單元；多參數監測單元；信號接收與發射單元；監測系統控制單元；岸基多油井中控單元。繩索或錨鏈連接浮子、潮或海流能發電裝置、油氣監測設備以及有桿錨。將這些裝置一同布放置廢棄油井附近，借助于潮或海流能發電裝置、油氣監測設備、有桿錨的重量和浮子的浮力，上下拉緊繩索，保證系統基本豎直，調節繩索長度，選擇潮或海流能能量最為密集的區域，直接利用潮或海流能發電。發出的電經過正定變換，直接存儲于放置于浮子中的蓄電池中。滿足監測單元、控制系統、信號接受與發射單元的正常用電需求。監測單元由熒光劑傳感器、甲烷傳感器、流速傳感器以及水下照相機組成。具有三種工作模式：1)被動測量；2)主動巡檢；3)報警。同時，岸基中控系統可以完成一片海域廢棄油井的監測情況。自供電廢棄油井監測系統，電能由潮或海流能發電裝置產生，提高了監測系統的使用壽命，不需要對電池進行更換，大大降低了系統維護費用；同時，充沛的電能保障，豐富了系統的監測手段，提高了監測效率。

本發明的技術方案之一：一種自供電水下廢棄油井監測系統，包括岸基多油井中控單元與多個置于廢棄油井的井口附近的自供電水下廢棄油井監測器；

所述自供電水下廢棄油井監測器包括潮或海流能發電裝置、電能變換裝置、浮子、錨泊單元、多參數監測單元、信號接收與發射單元和監測系統控制單元，其中：

所述浮標集成所述信號接收與發射單元；