电液复合式水下控制系统
添加时间:2020-04-07 17:51:22   浏览次数:

石油是现代社会经济发展的支撑,人们生产生活的各方各面都离不开石油及其衍生制品。随着陆地石油资源的日益枯竭及储量庞大的海底资源的勘探发现,人们开采的步伐逐步向海洋进发。从上世纪 70 年代起,国外发达国家便已经开始了 500 米以上水深的开采活动,到本世纪初,开采水平已经达到了 3000 米以上水深海域,短短数十年时间,国外水下开采技术发展迅速,海洋资源也被迅速占领,目前已有超过50个国家在北海、墨西哥湾等深水领域进行生产勘探活动。我国陆地油气资源丰富,但由于巨大的人口基数及庞大的资源消耗量,导致我国石油仍需大量进口。我国虽然有辽阔的海域和漫长的海岸线,更有油气储量丰富的南海海域,但我国却仅具备开采不足300米的浅海水域能力,这就迫切需要开发水下采油装备,满足我国经济快速发展的需求。

当前,水下生产系统由最初的浅海用全液压控制系统发展为如今广泛应用的电液复合式控制系统。随着海洋化进程的不断推进和水下采油装备的不断发展,外国逐步向超深水、自动化、智能化的方向发展,未来全电式控制系统顺应发展,将会逐步取代全液压和电液复合式控制系统,成为深水和超深水领域生产系统的主力军。

在水下生产系统中,最重要的当属控制模块(SCM),它是整个水下生产系统的核心,连接了水上主控站和水下采油树等各生产设施,一方面负责接收水上主控站发来的指令,控制水下生产阀门的打开和关闭,另一方面接收水下各变送器采集到的信号,并转化为电流或电压等信号,通过光纤传到水上主控站,供工作人员对水下生产系统  进行实时监测和控制。SCM 能否安全有效地进行监控关系到水下生产系统能否稳定有序地实施生产作业,一旦发生故障,维修起来极为不便,且耗费巨大,所以,在控制模块安装工作之前,必须对其进行功能和性能的测试。

在整个水下生产系统中,水下控制系统举足轻重,它连接了水上主控站和水下采油树等各生产设施,一方面负责接收水上主控站发来的指令,控制水下生产阀门的打开和关闭,另一方面接收水下各变送器采集到的信号,并转化为电流或电压等信号,通过光纤传到水上,供工作人员监测水下生产环境。经过数十年的发展和改进,水下控制系统已由最初的全液压控制系统逐步发展为如今的电液复合式控制系统,电液复合控制系统已基本占领了全球的水下采油市场,未来全电式水下控制系统将成为主要发展方向。

电液复合式水下控制系统,是目前发展最为完备也是应用最为广泛的水下生产控制系统。主要特点有:水下控制模块直接安装在水下采油树上,即一个水下控制模块实现一个卫星井的遥测遥控功能,同时水下控制模块可单独回收和更换;缩小了控制缆的尺寸,便于海上安装。