[发明专利]一种用于海底采油沉箱装置的竖向位移监测系统及方法

说明书

本发明涉及一种用于海底采油沉箱装置的竖向位移监测系统及方法，其特征在于，包括水准仪、底座和控制器；若干所述水准仪作为监测点固定设置在保护沉箱的顶部；所述保护沉箱的顶部一侧通过连接装置连接用于放置在海床上的所述底座，所述底座上固定设置一所述水准仪作为基准点，所述水准仪用于对所在位置处的竖向位移进行监测；所述控制器分别连接各所述水准仪和所述连接装置，所述控制器用于根据各所述水准仪的监测数据和预先设定的竖向位移阈值判断是否发出预警提示，控制所述连接装置的断开或接合，并为该竖向位移监测系统的各用电部件供电，本发明可以广泛应用于海洋石油领域中。

技术领域

本发明涉及一种位移监测系统及方法，特别是关于一种用于海底采油沉箱装置的竖向位移监测系统及方法，属于海洋石油领域。

背景技术

海底石油是埋藏于海洋底层以下的沉积岩及基岩中的矿产资源之一。随着全球能源需要的持续增加，海洋石油的开发规模与型式不断创新。对于特殊区域内的油田开发，为保证采油设备的安全，需将采油树安放在置于泥面下的保护沉箱内。

在工作过程中采油树的位置固定，但是海底沉箱往往会受到软弱海床面的影响，从而产生不均匀沉降或较大的竖向位移，采油树与管汇之间的跨接管及管汇外输海管的接头对沉降非常敏感，若位移超过其承受能力，会发生接口断裂的风险，从而影响采油树的正常工作，甚至发生漏油，造成环境污染等重大事件的发生。因此，需要对沉箱的竖向位移和不均匀沉降进行监测，及时掌握和了解沉降信息，以便及时采取必要措施，为该类油田的开发提供重要保障。然而，目前尚未有能够实现及时掌握和了解沉降信息的监测系统服务于海洋石油领域。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够及时掌握和了解沉降信息的用于海底采油沉箱装置的竖向位移监测系统及方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于海底采油沉箱装置的竖向位移监测系统，包括水准仪、底座和控制器；

若干所述水准仪作为监测点固定设置在保护沉箱的顶部；所述保护沉箱的顶部一侧通过连接装置连接用于放置在海床上的所述底座，所述底座上固定设置一所述水准仪作为基准点，所述水准仪用于对所在位置处的竖向位移进行监测；

所述控制器分别连接各所述水准仪和所述连接装置，所述控制器用于根据各所述水准仪的监测数据和预先设定的竖向位移阈值判断是否发出预警提示，控制所述连接装置的断开或接合，并为该竖向位移监测系统的各用电部件供电。

进一步地，所述水准仪采用压差式静力水准仪。

进一步地，所述连接装置包括连接杆和电子连接锁；

所述保护沉箱的顶部一侧通过所述连接杆连接所述底座，所述连接杆上设置有所述电子连接锁，所述电子连接锁用于断开或接合所述连接杆。

进一步地，所述连接杆的长度为2～3m。

进一步地，所述连接杆呈3:7的比例断开。

进一步地，所述控制器包括数据采集仪、预警系统、控制系统和供电系统；

所述数据采集仪用于实时采集各所述水准仪的监测数据，并根据各监测点监测的竖向位移和基准点监测的竖向位移，确定所述保护沉箱的相对竖向位移；

所述预警系统用于当保护沉箱的相对竖向位移超过预先设定的竖向位移阈值时发出预警提示；

所述控制系统用于根据各监测点监测的竖向位移，控制所述电子连接锁的开启或关闭；

所述供电系统用于为该竖向位移监测系统的各用电部件进行供电。

进一步地，四个所述水准仪呈十字形固定设置在所述保护沉箱顶部的边缘。

进一步地，所述底座的底部设置有贯入尖端。