[發(fā)明專利]一種多平臺基樁ROV協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011127322.4
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112162562B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫寶江;張偉國;金顥;廖友強(qiáng);李波;馬溢;曹波波;李昊;李勇;王志遠(yuǎn);高永海;杜慶杰;張鑫;唐弘程
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）;中海石油（中國）有限公司深圳分公司
• 主分類號: G05D1/06
• 分類號: G05D1/06
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 許德山

本發(fā)明涉及一種多平臺基樁ROV協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)及方法。包括調(diào)度路徑優(yōu)選系統(tǒng)、風(fēng)浪流監(jiān)測系統(tǒng)、ROV臍帶纜控制系統(tǒng)和ROV智能控制系統(tǒng)；調(diào)度路徑優(yōu)選系統(tǒng)用于基于拖輪的當(dāng)前位置、需求平臺的位置以及有可用ROV的平臺的位置，基于最優(yōu)化原理，優(yōu)選出一條最優(yōu)的拖輪航線；風(fēng)浪流監(jiān)測系統(tǒng)用于求取關(guān)于海洋環(huán)境的相關(guān)參數(shù)；ROV臍帶纜控制系統(tǒng)用于自動控制臍帶纜的下放速度；通過本發(fā)明提出的拖輪、ROV和平臺三位一體、四個(gè)系統(tǒng)和協(xié)同作業(yè)方法確保ROV的安全、高效工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋油氣開發(fā)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種多平臺基樁ROV協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著人口不斷增長以及工業(yè)對油氣資源的需求不斷擴(kuò)大，但傳統(tǒng)地區(qū)，如陸地和淺海的大多油氣田進(jìn)入開發(fā)中后期，產(chǎn)能衰竭嚴(yán)重，難以滿足逐漸擴(kuò)大的能源需求，因此新世紀(jì)油氣勘探開發(fā)的腳步逐漸向深水超深水進(jìn)軍。目前，南海深水是我國主要的油氣資源接替區(qū)域，但由于其惡劣的海洋環(huán)境，面臨風(fēng)浪流的巨大威脅，給鉆井和油氣生產(chǎn)帶來巨大的困難。加之，南海深水鉆井成本異常高昂，其作業(yè)平臺的日租金在300萬人民幣左右，因此高效、經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行深水油氣開發(fā)已是趨勢所向。

ROV(Remotely Operated Vehicle)在深水和超深水鉆井過程中是不可或缺的，其不僅能夠搭載超清攝像頭，用于實(shí)時(shí)觀察套管下入、井口壓力和泥漿返出等情況；同時(shí)還能搭載各種水下工具，進(jìn)行井口清理、水下BOP閥門開關(guān)控制和放置定位信標(biāo)等工作。因此ROV在深水鉆井過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而一般一個(gè)平臺只配備一個(gè)ROV，當(dāng)平臺自身攜帶的ROV出現(xiàn)技術(shù)故障、遇到突發(fā)情況時(shí)或?yàn)樘岣吖ぷ餍式档妥鳂I(yè)成本，往往需要多個(gè)ROV進(jìn)行協(xié)同工作。這種情況下，則需要向鄰近平臺調(diào)用ROV，并通過拖輪、ROV和平臺之間進(jìn)行協(xié)同工作。

雖然目前深水鉆進(jìn)過程中的ROV應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)較為成熟，中國專利文獻(xiàn)CN103941685A基于控制理論提出了一種深海作業(yè)型ROV控制系統(tǒng)及其控制方法。CN110412583A公開了一種基于多ROV協(xié)同的水下不明運(yùn)動目標(biāo)偵測系統(tǒng)，但這些專利不能用于指導(dǎo)多平臺的ROV協(xié)同作用。

目前，對于拖輪、ROV和平臺之間高效率的協(xié)同作業(yè)方法也還未見報(bào)道。因此，發(fā)明一種多平臺基樁ROV協(xié)同作業(yè)方法來減小ROV協(xié)調(diào)時(shí)間，提高深水鉆井作業(yè)效率，降低鉆井成本，對于深水油氣的高效開發(fā)具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種多平臺基樁ROV協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)及方法。通過本發(fā)明提出的拖輪、ROV和平臺三位一體、四個(gè)系統(tǒng)和協(xié)同作業(yè)方法確保ROV的安全、高效工作。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種多平臺基樁ROV協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，包括調(diào)度路徑優(yōu)選系統(tǒng)、風(fēng)浪流監(jiān)測系統(tǒng)、ROV臍帶纜控制系統(tǒng)和ROV智能控制系統(tǒng)；

所述調(diào)度路徑優(yōu)選系統(tǒng)用于：基于拖輪的當(dāng)前位置、需求平臺的位置以及有可用ROV的平臺的位置，基于最優(yōu)化原理，優(yōu)選出一條最優(yōu)的拖輪航線；

所述風(fēng)浪流監(jiān)測系統(tǒng)用于：求取關(guān)于海洋環(huán)境的相關(guān)參數(shù)；

所述ROV臍帶纜控制系統(tǒng)用于：自動控制臍帶纜的下放和回收速度；

所述ROV智能控制系統(tǒng)用于：智能控制ROV尋找水下目標(biāo)和ROV水下作業(yè)。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述ROV臍帶纜控制系統(tǒng)包括ROV力學(xué)監(jiān)測模塊、ROV速度分析模塊和ROV臍帶纜控制模塊；