[发明专利]控制工具

说明书

技术领域

本发明涉及用于工具的控制装置，工具例如为远程操作车辆(ROV)工具。本发明的控制装置的一个特定应用是控制ROV工具，以操作用于碳氢化合物流体抽取的海底采油树(Christmas tree)(和其他类似的海底建筑)设施中的阀。

背景技术

海底采油树设施包括可以直接位于井口上方的多个阀。很多阀典型地建在这种设施上，其中一些用于控制化学制剂和添加剂的注入。由于这些阀被压入服务所处的极端深度，它们能够由ROV操作。为了这样做，ROV的臂设有必须进入接受器(诸如ROV容器(bucket)的ROV对接单元)的工具，以操作阀。

在当前可获得的系统中，如图1所示，位于表面的ROV操作者操作连接至ROV的计算机，以控制ROV。为了便于与ROV工具的接合，所有海底阀均具有接收ROV工具的ROV容器。ROV容器必须设计成符合工业规格。为了在操作期间维持相同的ROV接口并防止频繁的工具更换，通常所有阀均穿过相同的ISO13628-8容器类型而连接至工具。

一旦ROV工具已经与采油树上的ROV容器接合，ROV操作者就设定可以施加至ROV工具的最大转矩值。针对阀的最大转矩值通常在设备操作及维护(O&M)手册中详细说明，并且，操作者将根据所选的阀而设定将施加至该具体的阀的最大转矩。

因为根据ISO13628-8设计的ROV容器允许显著地高于一些海底阀的致损转矩限值(torque-to-damage limit)的最大操作转矩，在过去已产生了问题。如果由操作者设定的最大转矩是不精确的，那么ROV工具在理论上能够施加远远大于阀能够忍受的转矩。如果阀在海底受损，则将需要把设备恢复到表面，以解决该问题，导致了昂贵的操作停工期。

ISO标准推荐根据阀的最大转矩针对阀而使用不同形状的容器。不同形状的容器的使用导致了对于相同的树需要更多的ROV工具，并将需要ROV能够更换各种工具。这可能需要将ROV带到表面，由于设备增加的停工期，这增加了成本。作为备选，可能需要能够在海底更换工具的更加复杂的设备，这导致了更加高效的操作，但是也导致了更加昂贵的设备。

本发明的目的是克服现有技术的其中一些问题，或者至少提供现有技术系统的备选方案。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于工具的控制装置，该工具具有用于与目标物(object)上的互补特征相接合的特征，控制装置包括：设在目标物上的识别器，该识别器提供涉及工具的正确使用的信息；与工具相关联的用于读取识别器的读取器；以及与读取器相通信的用于处理识别器信息并控制工具的处理器。

在本发明的一个实施例中，工具是设在ROV上的ROV工具。

根据本发明的控制装置提供了超出当前可获得的系统的重大优势，在于：工具直接从目标物获得信息，并且该信息被处理器处理，以决定工具的正确使用。工具的正确使用可能是涉及针对工具的安全操作参数的信息。这使操作者不需要手动地加入操作参数，并且减小了选择错误的操作参数的可能性。识别器可以被动或主动地提供信息，如技术熟练人员将意识到的那样。例如，在本发明的一个实施例中，识别器可以是ID芯片，并且读取器可以是芯片读取器。作为备选，识别器可以传递涉及操作参数的信号，并且读取器可以包括用于接收信号的接收器。将会意识到，在本发明的范围内，可以使用多种识别器和读取器，关键特征是，由识别器提供的信息为能够被读取器确定的形式。

如本文中关于读取器和工具的关系而使用的术语“与...相关联”是指以如下方式提供读取器：当工具靠近目标物或与目标物接合时，读取器能够读取由识别器提供的信息。在工具是ROV工具的情况下，读取器可以设在ROV工具上，或在ROV本身上，或在任意合适的位置上，使得它可以“读取”识别器信息。

在本发明的一个实施例中，目标物包括用于工具的对接单元。

在本发明的一个实施例中，对接单元包括由工具操作的阀的对接单元，并且优选地，阀是海底阀。工具设有用于与阀的对接单元相接合的特征，这种特征是公知的。工具能够用于按需要打开及/或关闭阀。阀可以是旋转阀，或者它可以是线性阀，或者如技术熟练人员将意识到的任意其他阀。在本发明的一个实施例中，识别器提供了涉及阀的状态的信息。该信息可以指示阀是打开的、关闭的还是处于某中间位置，或者关于阀的状态的任意其他相关的信息。从识别器获得的信息可以用于产生涉及阀的状态和操作参数的记录。

将会意识到，阀仅仅是落在本发明的范围内的目标物的一个示例。能够与工具接合并由工具操作的其他目标物也将落在本发明的范围内，如技术熟练人员将容易理解的。