[實用新型]基于光纖檢測的水下清管器作業實時監測裝置

有效

• 申請號: 201821967464.X
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN209510305U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 宋小海
• 申請（專利權）人: 美鉆深海能源科技研發（上海）有限公司;美鉆石油鉆采系統（上海）有限公司
• 主分類號: E21B47/001
• 分類號: E21B47/001;E21B47/12;E21B37/00
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

本實用新型是提供一種用于海洋油氣田水下生產設施管路清管器作業的實時監測裝置，包含設置在油氣傳輸管路上的光纖光柵，與設置在海底中心管匯上的光纖光柵。清管器外型尺寸與管路內徑匹配，由油氣壓力推動前進時，管壁產生振動。光纖光柵檢測到振動信號后實時傳輸至固定在管匯上的檢測裝置，經信號采集處理后，傳輸至采油樹水下控制模塊。水下控制模塊由海底電纜連接至海面平臺，檢測裝置可在水下生產設施全管路段安裝光纖光柵，并實時監測清管作業段內清管器的運行狀態信息，海面作業人員最終可通過人機操作界面實時監測清管作業時清管器的運行狀態信息。

技術領域

本實用新型屬于石油開采設備，是一種用于海洋油氣田水下生產設施管路清管作業的實時監測裝置。

背景技術

傳統清管作業，是利用油氣傳輸管道內油氣本身的壓力推動清管器前進，一般無法實時檢測清管器的速度、位置等信息。當發生清管器卡堵后，只能根據上下游壓力、清管器行走速度、作業時間等信息綜合評估清管器所處位置，并無法準確判斷其是否通過特定關鍵路段，無法監測清管器實時位置和運行狀態的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于光纖檢測的水下清管器作業實時監測裝置，通過在水下生產設施全管路段安裝光纖光柵，可以實時監測清管作業段內清管器的運行狀態信息。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是提供一種水下清管器作業實時監測裝置，在水下生產設施全管路段安裝光纖光柵，水下清管器作業實時監測裝置通過光纖接口與光纖光柵連接，向光纖光柵發射光信號，接收反射光信號并對反射光信號的波長變化量進行測量；

清管器沿水下生產設施全管路段進行清管作業時，對清管器當前所處位置附近的管壁產生振動，使管壁上附著的光纖光柵的內部纖芯折射率產生變化，進而使反射光信號的波長產生變化。

可選地，所述水下清管器作業實時監測裝置安裝于海底中心管匯；

油氣井產經海底中心管匯、鋼質跨接管、管線終端以及海底輸油管道傳輸至海面儲油平臺或離岸處理設施。

可選地，所述光纖光柵包繞并覆蓋于跨接管和海底輸油管道的表面。

可選地，所述光纖光柵通過防水膠帶包覆固定在管壁上。

可選地，所述清管器作業實時監測裝置內部設置有激光光源，發射的光信號經第一耦合器入射至光纖光柵；光纖光柵產生的反射光信號，經第一耦合器內部的不同信號分路進入第二耦合器，并通過第二耦合器傳輸至匹配光柵；

反射光信號中與匹配光柵光譜重疊的部分信號反射回來，經第二耦合器的不同信號分路進入光電轉換模塊，轉換得到相應的電信號輸入至信號采集處理模塊，轉換為與外部系統通訊的通訊信號。

可選地，所述信號采集處理模塊與外部的采油樹水下控制模塊連接，來發送通訊信號；所述水下控制模塊通過臍帶纜連接至海面平臺通訊數據處理中心。

本實用新型是提供一種用于海洋油氣田水下生產設施管路清管器作業的實時監測裝置，包含設置在油氣傳輸管路上的光纖光柵，與設置在海底中心管匯上的光纖光柵。清管器外型尺寸與管路內徑匹配，由油氣壓力推動前進時，管壁產生振動。光纖光柵檢測到振動信號后實時傳輸至固定在管匯上的檢測裝置，經信號采集處理后，傳輸至采油樹水下控制模塊。水下控制模塊由海底電纜連接至海面平臺，監測裝置可在水下生產設施全管路段安裝光纖光柵，并實時監測清管作業段內清管器的運行狀態信息，海面作業人員最終可通過人機操作界面實時監測清管作業時清管器的運行狀態信息。

附圖說明

圖1是海洋油氣田水下清管器作業系統的示意圖；

圖2是水下清管器作業實時監測裝置的原理框圖。

具體實施方式