[发明专利]一种水下油田设施安全防护监测系统及其方法

权利要求书

1.一种水下油田设施安全防护监测系统，所述水下油田设施包括井筒、井口管、海底管线、立管以及油气水处理设备，其特征在于：所述监测系统包括安全防护监测子系统、风险评估预警子系统以及数据处理终端；

所述安全防护监测子系统实时监测水下油田设施的损耗情况，并且整理出相关监测数据，所述安全防护监测子系统将监测数据发送至所述风险评估预警子系统中；

所述风险评估预警子系统对所述监测数据进行比对分析后将异常数据发送至所述数据处理终端上；风险评估预警子系统包括接收设备、分析设备以及通讯设备，接收设备接收安全防护检测子系统中传递的电信号，并将所有的电信号转为监测数据暂存；分析设备可针对各类监测数据设定相应的阈值，分析设备将暂存的监测数据和预设的阈值之间进行比对，当监测数据在阈值内时，删除暂存的监测数据，当监测数据超出阈值时，即判定为异常数据，并将异常数据发送到通讯设备中，通讯设备将异常数据发送至所述数据处理终端；

所述数据处理终端将所述异常数据转为数显信号输出至显示终端上；

所述安全防护监测子系统包括载荷/形变监测模块以及泄漏监测模块，所述载荷/形变监测模块实时检测水下油田设施的内壁的承压程度，所述泄漏监测模块均对所述水下油田设施的侧壁是否发生缝隙进行实时监测，所述载荷/形变监测模块和所述泄漏监测模块均安装在所述立管上，所述泄漏监测模块还安装至所述井口管以及所述海底管线上；载荷/形变监测模块的检测端穿插至水下油田设施的侧壁中，针对水下油田设施内壁的承压情况进行实时监测；

所述泄漏监测模块还包括对应所述水下油田设施转动设置的声呐装置，所述声呐装置相对所述水下油田设施可移动，所述声呐装置的相对水下油田设施的移动过程为，声呐装置首先绕水下油田设施的外壁转动，转动一圈后，沿水下油田设施的轴向移动，对沿水下油田设施的轴向对水下油田设施外的液体成分进行监测，根据声呐装置中音波的回传时间判断音波对水分的穿透时间，对所述水下油田设施周围的液体成分进行分析，从而判断水下油田设施周围的液体构成是否发生变化。

2.根据权利要求1所述的一种水下油田设施安全防护监测系统，其特征在于：所述安全防护监测子系统包括内腐蚀监测模块以及外腐蚀监测模块，所述内腐蚀监测模块和所述外腐蚀监测模块均设置在所述井口管以及所述海底管线上，所述井筒上也安装所述内腐蚀监测模块，所述内腐蚀监测模块以及所述外腐蚀监测模块对水下油田设施的内外侧壁受腐蚀情况进行实时监测。

3.根据权利要求1所述的一种水下油田设施安全防护监测系统，其特征在于：所述安全防护监测子系统包括位移监测模块，所述位移监测模块对所述水下油田设施的位置变化进行实时监测，所述位移监测模块设置在所述海底管线上。

4.根据权利要求3所述的一种水下油田设施安全防护监测系统，其特征在于：所述位移监测模块包括对应所述水下油田设施设置的光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器的感应端固定安装在所述水下油田设施上，所述光纤光栅传感器的触点端远离所述感应端设置。

5.根据权利要求1所述的一种水下油田设施安全防护监测系统，其特征在于：所述安全防护监测子系统包括防撞监测模块和环境监测模块，所述环境监测模块安装至所述井口管以及所述油气水处理设备上，所述环境监测模块可针对性的监测水下油田设施周围的气象条件，所述防撞监测模块实时监测水下油田设施中缓冲层的形变程度，所述防撞监测模块安装在所述立管上；所述缓冲层套设在所述设施外壁上，由橡胶或海绵制成的保护层，所述防撞监测模块对所述保护层的形变程度实时监测。

6.一种水下油田设施安全防护监测方法,应用于权利要求1至5任一项所述的一种水下油田设施安全防护监测系统,其特征在于:所述方法包括下列步骤:

步骤1:使用安全防护监测子系统对水下油田设施进行实时监测,并收集监测数据；

步骤2:使用风险评估预警子系统对步骤1中的监测数据进行暂存分析,挑选出异常数据,并将异常数据发送至数据处理终端上；

步骤3:使用数据处理终端对异常数据进行信号转化,以可视化的形式传递给监测人员。