深海油氣田水下控制器研究與開發(fā).pdf

1、我國的海洋油氣勘探領(lǐng)域起步較晚，對于海洋石油裝備的開發(fā)能力較弱，近年來隨著海洋戰(zhàn)略的實施，我國海上油氣生產(chǎn)裝備進入發(fā)展快車道[1]。水下生產(chǎn)系統(tǒng)是海上石油勘探的關(guān)鍵，而水下控制器則是整個水下生產(chǎn)系統(tǒng)的核心部分，它承擔(dān)著安全有效控制水下生產(chǎn)系統(tǒng)、保證海洋石油安全、可靠開發(fā)的重任。然而，國內(nèi)目前仍然沒有掌握關(guān)鍵技術(shù)，更沒有成熟產(chǎn)品問世。因此，深海油氣田水下控制器的國產(chǎn)化研制，已經(jīng)迫在眉睫，成為我國發(fā)展水下生產(chǎn)系統(tǒng)進程中必須盡快解決的重要課題

2、?；谝陨蠂鴥?nèi)現(xiàn)狀，本文對于水下控制器進行了研究與開發(fā)。
　　(1)本文對深海油氣田水下生產(chǎn)系統(tǒng)進行了分析，對水下采油樹、水下控制器、臍帶纜等主要功能進行了梳理。在對國內(nèi)外水下控制器研究現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，對深海油氣水下控制器進行研究與開發(fā)。
　　(2)本文首先對深海油氣田水下采油樹的工藝流程進行研究，并對水下控制器的控制機理進行分析。確定水下控制器的設(shè)計需求和控制功能。
　　(3)本文對水下控制模塊(SCM)的硬件進行

3、設(shè)計，并進行輸入輸出點數(shù)統(tǒng)計、容量估算以及相關(guān)控制模塊的選擇。該水下控制器以PLC作為控制核心，通過電力載波技術(shù)實現(xiàn)基于電力線的通信功能，完成對采油樹各回路的邏輯控制、運行監(jiān)視和故障報警等任務(wù)。
　　(4)本文在最大限度滿足深海油氣田水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)的生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上，進行控制理論與控制方法研究，并完成控制器的軟件設(shè)計，實現(xiàn)對于水下生產(chǎn)系統(tǒng)進行穩(wěn)定、高效的遠程自動控制以及現(xiàn)場的手動控制。SCM通過采集各類傳感器信息監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀