[發(fā)明專利]一種針對臍帶纜泄漏故障的特征識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910509812.1
• 申請日: 2019-06-13
• 公開（公告）號: CN110275084B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李博;郭宏;葛斐;郭江艷;許征;盧靖;鄭利軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司;北京力合大科科技有限公司
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/58;G01R31/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 王胥慧

本發(fā)明涉及一種針對臍帶纜泄漏故障的特征識別方法，其特征在于，包括以下步驟：1)在臍帶纜工作期間，根據(jù)傳感器實時監(jiān)測的臍帶纜液壓及化學藥劑管線的狀態(tài)特征信號，獲取海洋平臺水下生產(chǎn)系統(tǒng)的狀態(tài)特征信號；2)根據(jù)海洋平臺水下生產(chǎn)系統(tǒng)的狀態(tài)特征信號，得到臍帶纜的運行狀態(tài)特征；3)基于臍帶纜泄漏仿真模型，構(gòu)建臍帶纜的泄漏故障樣本特征庫，并將其作為訓練樣本；4)對訓練樣本進行學習訓練，構(gòu)建訓練樣本的數(shù)據(jù)模型；5)根據(jù)訓練樣本的數(shù)據(jù)模型，對臍帶纜的運行狀態(tài)特征進行診斷，得到描述特征變量和泄漏故障之間映射關(guān)系的診斷網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對臍帶纜泄漏故障的特征識別，本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于臍帶纜泄漏故障診斷領(lǐng)域中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種針對臍帶纜泄漏故障的特征識別方法，屬于臍帶纜泄漏故障診斷領(lǐng)域。

背景技術(shù)

深水臍帶纜作為海洋平臺水下生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，為水下油井提供液壓、電力、信號控制及注射化學藥劑等，長期以來，臍帶纜內(nèi)液體發(fā)生泄漏后的查找和定位一直是水下生產(chǎn)系統(tǒng)難以解決的一個技術(shù)問題。由于試驗條件有限，無法在臍帶纜上進行泄漏故障物理試驗來提取特征信號，泄漏故障樣本非常有限，采用真實臍帶纜研究液壓及化學藥劑管線的泄漏幾無可能。為此，研究人員提出基于臍帶纜泄漏故障樣本特征庫和大數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的臍帶纜泄漏故障特征識別方法，開展深水臍帶纜泄漏故障診斷方法的研究，對提高水下生產(chǎn)系統(tǒng)的正常作業(yè)保障能力具有重要指導意義。

現(xiàn)有的臍帶纜泄漏故障特征識別方法主要用于陸上的泄漏檢測，針對海洋平臺水下臍帶纜的泄漏故障特征識別方法很少且工程實用性差。現(xiàn)有的水下管路泄漏故障特征識別方法屬于外部識別法，是基于管內(nèi)壓力、溫度、流量、聲音以及振動等物理參數(shù)發(fā)生變化并借助各類水下聲學設(shè)備、遙控潛水器(ROV)來完成的。受水下環(huán)境條件的約束，成功觀測到泄漏的概率較低，即使檢測到泄漏，也非常耗時，一天只能檢測十幾米至幾十米長的管道，而水下特別是深水(水深大于1500米)臍帶纜長度有數(shù)千米長，ROV檢測無法滿足工程需求，同時無法實時監(jiān)測，工程實用性和效率低。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高工程實用性和效率的針對臍帶纜泄漏故障的特征識別方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種針對臍帶纜泄漏故障的特征識別方法，其特征在于，包括以下步驟：1)在臍帶纜工作期間，根據(jù)傳感器實時監(jiān)測的臍帶纜液壓及化學藥劑管線的狀態(tài)特征信號，獲取海洋平臺水下生產(chǎn)系統(tǒng)的狀態(tài)特征信號；2)根據(jù)海洋平臺水下生產(chǎn)系統(tǒng)的狀態(tài)特征信號，得到臍帶纜的運行狀態(tài)特征；3)基于臍帶纜泄漏仿真模型，構(gòu)建臍帶纜的泄漏故障樣本特征庫，并將其作為訓練樣本；4)對訓練樣本進行學習訓練，構(gòu)建訓練樣本的數(shù)據(jù)模型；5)根據(jù)訓練樣本的數(shù)據(jù)模型，對臍帶纜的運行狀態(tài)特征進行診斷，得到描述特征變量和泄漏故障之間映射關(guān)系的診斷網(wǎng)絡(luò)，完成臍帶纜泄漏故障的特征識別。

進一步，所述海洋平臺水下生產(chǎn)系統(tǒng)的狀態(tài)特征信號是指通過傳感器實時動態(tài)監(jiān)測得到的海洋平臺水下生產(chǎn)系統(tǒng)的狀態(tài)特征信號。

進一步，所述狀態(tài)特征信號包括液壓泵出口壓力、海洋平臺上部壓力和水下采油樹端壓力。

進一步，所述臍帶纜的運行狀態(tài)特征包括臍帶纜高低壓壓力穩(wěn)態(tài)值、壓力變化率、壓力變化率的變化率、壓力波動周期/頻率、建壓/泄壓起始點時刻以及建壓/泄壓結(jié)束點時刻。