[发明专利]监测海底烃生产控制系统的操作

说明书

技术领域

本发明涉及监测海底烃生产控制系统的操作。

背景技术

在海底油井和气井的生产控制系统的设计中采用了关闭原理，以确保针对因异常操作条件、烃意外释放或其它事故可造成的后果保护人员、环境和设备。这通常需要包含在系统中内置的生产关闭和紧急关闭机制，以使系统因故障而进入(fail to)安全状况。

在这方面，随时知道所有海底阀门及其起动器(构成生产控制系统的组成部分)的状态很重要，特别是在已发生故障安全(fail-safe)关闭之后。但是，可能会出现此信息不可用并且其中此知识对于消除问题(例如井或管道溢油)至关重要的情况。最近墨西哥湾的事件证明了这一需要。

因海底故障(其中无法使用现有系统功能性获得相关状态信息)导致的故障安全关闭的示例是在井采油树与配电和保护模块(PDPM)之间出现的那些，配电和保护模块安装在海底并且是与采油树的主要海底接口，提供电力、水力和通信到每个采油树。此类故障包括：

采油树与PDPM之间的通信故障；

采油树与PDPM之间的电力线故障；

采油树与PDPM之间的水力线故障；以及

以上三种故障的组合。

可能存在其它情况。任何这些链路中的故障将导致甲板上有关阀门状态的信息不可用。

在所有这些情况中，流量控制阀和保护阀进入故障安全状况，但是因为关心的采油树与PDPM之间无法通信，因此无法检验阀门的实际状态。克服这一障碍的方法将极大提高烃生产控制系统的功能安全。

作为现有技术，可提及WO 2009/122168；因特网文章“To the lastdrop”，第63-66页，XP002532134(www.abb.com/abbreview)；WO2005/078233；US 2006/0159524A1；US 2003/0098799A1；US2004/0124994A1；US-A-6798338；GB-A-2377131；WO 2006/134331；GB-A-2163029；以及Ram Somaraju等人的“Frequency，Temperature andSalinity Variation of the Permittivity of Seawater”，Vol.54，No.11，2006年11月，IEEE Transactions on Antennas and Propagation，IEEEE ServiceCenter，Piscataway，NJ，US，第3441-3448页，XP011150333 ISSN：0018-926X。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种监测海底烃生产控制系统的操作的方法，该方法包括监测系统的至少一个海底装置，并且如果装置因故障而进入故障安全状况，以无线方式发送该情况的指示。

根据本发明的另一个方面，提供一种海底烃生产控制系统，其中包含用于监测系统的至少一个海底装置的部件以及用于在装置因故障而进入故障安全状况时以无线方式发送该情况的指示的部件。

通常，所述指示发送到故障安全监测单元，它可以是海底单元。

通常，此类海底单元处于海底配电和保护模块中。

通常，至少一个装置包含阀门和用于阀门的起动机制的至少一个。

可从位于与装置关联的系统的树处的故障安全监测部件发送该指示。通常，系统具有至少一个另外的此类树，如果与系统关联的装置因故障而进入故障安全状况，则以无线方式从另外的树的故障安全监测部件发送该效果的指示。

下文描述的本发明的一实施例需要包括采油树上的单独的、独立的、专用的健康监测模块，用于监测采油树和井口上安装的所有起动器和阀门的状态。系统具有其自身的专用海底无线通信链路，该链路能够传送信息到PDPM和其它采油树上的无线接收系统。因此，在普通通信链路出现故障时，该无线信道可用。该模块配备有其自身的电池备份以在电源故障的情况下提供电力。该模块位于安装在采油树中的海底控制模块(SCM)中的普通处理和控制设备邻近，并且通过提供对起动器和阀门状态的额外确认，还可以用于增强SCM中的故障安全决策过程。如果应该发生关闭，但是未接收装置已进入故障安全状况的指示，则这是有问题的指示。

通过添加一些智能(intelligence)以处理与故障安全状况有关的重要数据，该模块还可以构成普通决策过程的组成部分。

添加该模块还为系统添加冗余。

附图说明

图1是本发明的一实施例的示意图；以及