[發明專利]深海油氣田油氣生產泄露點定位及報警實驗工藝

在審

• 申請號: 201910620376.5
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110345391A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 陳躍明
• 申請（專利權）人: 美鉆深海能源科技研發（上海）有限公司;美鉆能源科技（上海）有限公司
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 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

1.一種深海油氣田油氣生產泄露點定位及報警實驗系統，其特征在于，包含試驗水池、氣源動力站、閘閥、針閥、水下聲吶監測單元、控制裝置；所述閘閥和通過管線與之連接的針閥，一起置于試驗水池內的水中；

所述氣源動力站通過管線與閘閥連通，向閘閥充入設定壓力的氣體，所述針閥處于松開狀態時，使該針閥處有氣體泄漏；水下聲吶監測單元接收聲音信號并傳輸至控制裝置。

2.如權利要求1所述深海油氣田油氣生產泄露點定位及報警實驗系統，其特征在于，使用3寸閘閥和1/2寸針閥；所述閘閥通過軟管連接針閥及氣源動力站。

3.如權利要求1所述深海油氣田油氣生產泄露點定位及報警實驗系統，其特征在于，所述水下聲吶監測單元包含依次連接的水聽器、聲吶噪聲計、噪聲放大器，所述水聽器在試驗水池的水中與針閥隔開指定距離，所述噪聲放大器與控制裝置相連接。

4.如權利要求1所述深海油氣田油氣生產泄露點定位及報警實驗系統，其特征在于，泄漏時聲音信號的頻率在2.5-3.2kHz之間。

5.如權利要求1或4所述深海油氣田油氣生產泄露點定位及報警實驗系統，其特征在于，所述控制裝置包含支持人機交互的操作平臺，對聲音信號的頻譜譜線進行展現，氣體泄漏時的譜線有相應波動。

6.一種深海油氣田油氣生產泄露點定位及報警實驗方法，使用權利要求1-5中任意一項所述深海油氣田油氣生產泄露點定位及報警實驗系統，其特征在于，所述的方法中將閘閥和通過管線與之連接的針閥一起置于試驗水池內的水中，用以模擬水下生產系統；氣源動力站通過管線與閘閥連通，向閘閥充入設定壓力的氣體，來模擬水下生產系統生產油氣，操作針閥松開使氣體漏出，用以模擬油氣泄漏；水下聲吶監測單元將接收到的聲音信號進行處理，并傳輸至控制裝置對聲音信號的波形、頻譜進行分析。

7.如權利要求6所述深海油氣田油氣生產泄露點定位及報警實驗方法，其特征在于，所述控制裝置分析聲音信號的頻譜譜線，并在譜線從表示無泄漏時的平坦狀態轉為出現超出設定范圍的波動時，判斷有氣體泄漏；

或者，所述控制裝置將監測到的聲音信號的頻率，與表示氣體泄漏時聲音信號對應的頻段進行比對，當監測到的聲音信號的頻率進入所述頻段時，判斷有氣體泄漏；對泄漏時的聲音信號進行多次采集，并進行時延估計，來進一步定位泄漏點的位置。

8.如權利要求7所述深海油氣田油氣生產泄露點定位及報警實驗方法，其特征在于，當判斷監測到的聲音信號的頻率進入所述頻段時，所述控制裝置在設定的第一時間段內，驅使水下聲吶監測單元持續地采集聲音信號；所述控制裝置在隨后的第二時間段內，對第一時間段內采集的聲音信號的頻率是否均處于所述頻段內進行判斷；若第一時間段內采集的聲音信號的頻率均處于該頻段內的，所述控制裝置判斷有氣體泄漏，并進行報警指示。

9.如權利要求7或8所述深海油氣田油氣生產泄露點定位及報警實驗方法，其特征在于，將控制裝置根據監測到的聲音信號判斷是否有氣體泄漏的分析結果，與實際是否操作針閥松開使氣體漏出的情況進行比對，來驗證水下聲吶監測單元及控制裝置的泄漏監測功能；將控制裝置根據有泄漏時的聲音信號算出的泄漏點位置，與針閥與水下聲吶監測單元的水聽器的實際距離進行比對，來驗證水下聲吶監測單元及控制裝置的泄漏點定位功能。

10.一種深海油氣田油氣生產泄露點定位方法，其特征在于，使用經過權利要求9所述深海油氣田油氣生產泄露點定位及報警實驗方法驗證通過的水下聲吶監測單元及控制裝置，對處于試驗水池內由氣源動力站供氣的水下生產系統進行測試，或者對處于深海油氣田油氣生產現場環境的水下生產系統進行測試。