[發明專利]深海油氣田油氣生產泄露誤報警實驗工藝

在審

• 申請號: 201910620992.0
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110242859A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 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: F17D1/02
• 分類號: F17D1/02;F17D5/00;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

本發明涉及深海油氣田油氣生產泄露誤報警實驗工藝，提供了相應的實驗系統及方法。本發明將第一閘閥置于試驗水池內的水中，用以模擬水下生產系統；氣源動力站向第一閘閥內部提供相應壓力的氣體，模擬水下生產系統生產油氣，操作與第一閘閥連接的針閥松開，使氣體漏出在水中產生氣泡，來模擬油氣泄漏；第二閘閥在水中啟閉用于模擬背景噪聲；水下聲吶監測單元接收聲音信號，傳輸至控制裝置對聲音信號的波形、頻譜進行分析處理。本發明克服了原先在海洋設施現場深水油氣田環境條件下測試時工況復雜、測試成本高昂的問題，有效加快了系統作業測試的進度，節省了測試成本。

技術領域

本發明涉及深海油氣田油氣生產泄露誤報警實驗系統及方法。

背景技術

深海油氣資源開采過程中，由于泄漏導致的特大事故時有發生，對生產的安全性、經濟型以及環境都會帶來重大的影響，為此深海油氣田生產的關鍵裝備水下井口采油(氣)樹等的密封連接及高腐蝕管道部分的微泄漏的早期發現及時預警顯得尤為重要，故建立其實驗工藝過程。

發明內容

本發明提供一種深海油氣田油氣生產泄露誤報警實驗系統及方法，實驗環境容易部署，測試過程簡單，有效節省測試成本，加快測試進度。

本發明的一個技術方案是提供一種深海油氣田油氣生產泄露誤報警實驗系統，包含試驗水池、氣源動力站、第一閘閥、第二閘閥、針閥、水下聲吶監測單元、控制裝置；

所述第一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第一閘閥連通，向第一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；所述第二閘閥與所述第一閘閥在水中鄰近布置，通過啟閉第二閘閥模擬發出背景噪聲；水下聲吶監測單元接收聲音信號并傳輸至控制裝置。

優選地，使用1/2寸針閥，第一閘閥、第二閘閥分別使用3寸閘閥。

優選地，所述第一閘閥通過軟管連接針閥及氣源動力站。

優選地，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。

優選地，泄漏時聲音信號的頻率在2.5-3.2kHz之間；模擬的背景噪聲的頻率在10.5-14.5kHz之間。

優選地，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，氣體泄漏時的聲音信號及模擬的背景噪聲對應不同的譜線波動。

本發明的另一個技術方案是提供一種深海油氣田油氣生產泄露誤報警實驗方法，使用上述任意一種深海油氣田油氣生產泄露誤報警實驗系統；其中，將第一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第一閘閥連通，向第一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，氣體泄漏對應的聲音信號的頻率處于第一頻段內；第二閘閥與第一閘閥在水中鄰近布置，不對第二閘閥充氣且不與針閥連接；通過啟閉第二閘閥來模擬發出背景噪聲，模擬的背景噪聲的頻率處于第二頻段內，第一頻段與第二頻段不同；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。

優選地，將控制裝置根據聲音信號判斷是否有氣體泄漏和/或背景噪聲的分析結果，與實際是否操作針閥松開使氣體漏出和/或是否操作第二閘閥啟閉的情況進行比對，來驗證水下聲吶監測單元及控制裝置的泄漏監測功能及驗證系統是否存在誤報警的情況。

優選地，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第一頻段進行比對，當監測到的聲音信號的頻率進入所述第一頻段的頻率范圍時，判斷有氣體泄漏；所述控制裝置將監測到的聲音信號的頻率，與表示背景噪聲的第二頻段進行比對，當監測到的聲音信號的頻率進入所述第二頻段的頻率范圍時，判斷存在背景噪聲。