CN103328761A - 监测海底装置 - Google Patents
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Abstract
公开了监测海底装置的方法，包括：在海底控制模块(5)中提供数据存储部件(11)，并且把由装置的设备的监测产生的数据存储在存储部件中。
Description
技术领域
本发明涉及监测诸如烃类(hydrocarbon)提取井装置(installation)的海底装置。
背景技术
图1示出海底烃类提取井装置的典型系统配置。该配置包括下述。
最上层(topside)主控制单元(MCU) 1、电力单元2和液压动力(hydraulic power)单元3，它们全部可安置在钻探设备(rig)、 浮动平台或滨岸上。MCU 1提供与海底设备的物件(item)的操作人员界面并且显示此类设备的目前状态和传感器信息，从而使操作人员能控制系统。其还使趋势分析能够被执行并使历史报告能够被产生。MCU 1对诸如海底阀的操作状态的数据以及与例如进入或横过整个烃类提取田(field)的生产流的状态有关的数据进行核对。单元2和3为海底设备的物件提供电力和液压动力。
脐带电缆(umbilical cable) 4，其把以上单元连接到安置在海床上（并且通常安装在开采树(Christmas tree) 6上）的设备的物件，脐带4携带通信链路。
安置在开采树6上的海底控制模块(SCM) 5，SCM 5控制海底控制过程、在线路7上提供液压动力以激励安装在开采树6上以及在井头处的阀。它还在线路8上接收来自安装在开采树上以及在井头处的传感器的过程仪表信号，该信号在SCM 5中的海底电子设备模块(SEM) 9中被接收和处理。
海底设备必须可靠并且操作在苛刻的水下环境中并且在例如高达25年的寿命中确保令人满意的操作。需要了解设备的物件的状态，以便实现令人满意的性能并且在需要系统关闭的较大故障发生之前对性能正退化的设备进行重新配置或替换。为此目的，把仪表以SEM 9中电路板或插件(card)上的健康或状况监测电路10的形式内置在海底设备中以监测多件设备的操作状态。
尽管典型SEM监测许多参数，但它不记录它们—比如板温度、板重置、加电次数的数据目前不被记录，没有按时间顺序的前后关系(context)并且此类数据在最上层不可得。
典型地，尽管DCV的状态被发送回最上层（MCU调用命令并且SCM作出响应以指示(say)其已经作用它们）并且确认操作的压力分布(profile)数据也在最上层被呈现，但关于SCM和/或SEM的健康和环境的信息在最上层不可得。此外，尽管此类信息被分析并且与商业敏感用户(customer)信息一起在最上层被存储在用户数据库中，但它对于SCM供应商和/或维护人员通过用户并不被易于提取或变得可用。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供监测海底装置的方法，包括：
在海底控制模块中提供数据存储部件；以及
把来自对装置的设备的监测的数据存储在存储部件中。
根据本发明的另一方面，提供包括海底控制模块的海底井装置，在海底控制模块中提供数据存储部件，数据存储部件适于存储由监测装置的设备产生的数据。
优选地，所述数据存储部件在海底控制模块的海底电子设备模块中。在该情形中，数据存储部件能在海底电子设备模块的携带状况监测电路的电路板上。
数据存储部件优选包括非易失存储器。
数据存储部件能被预配置有标识正受监测的设备的信息。
数据能包括来自监测海底控制模块的设备和/或海底控制模块中的状况的结果。此类数据能包括来自监测如下中至少一个的结果：海底控制模块的方向控制阀、温度和压力、操作DCV的命令、液面、湿度、盐度、板加电次数和板电源（尤其对光调制解调器相关）。
数据能包括来自监测装置的开采树上的设备和/或装置的传感器的结果。
优选地，把数据以按时间顺序的日志(log)的形式存储在所述存储部件中。
本发明的实施例包括提供海底烃类井装置的海底控制模块的海底电子设备模块中的内置数据存储部件，该数据存储部件能存储与海底控制模块和开采树安装的设备有关的状况或健康监测数据以及相关操作状态。这使海底控制模块能维护其自身的历史日志，该历史日志独立于用户的主控制单元数据库中保存的敏感数据并且每当必须由制造商执行维修时是可用的。
本发明实现了为海底控制设备提供“黑匣子”功能。尽管本发明发现在液压激活的海底控制的情形中的特定效用，但其同样可应用到全电动(all-electric)海底控制系统，并且能被应用到井装置之外的其它地方，例如应用到CO2隔离(sequestration)装置。
附图说明
图1是海底烃类提取井装置的典型配置的示意图；以及
图2是根据本发明的实施例修改的图1的配置的示意图。
具体实施方式
参考图2并且如以上所述，SCM 5包括海底电子设备模块9。模块9基于微处理器并且包括若干印刷电路板或插件，具有比如与MCU 1通信、与仪表和传感器界面连接并且控制阀和液压装置的多种功能。它还包含电路板或插件上的健康或状况监测电路10，并且在本发明的实施例中，非易失存储器11被包括在插件上作为与电路10通信的数据存储部件。存储器11提供数据库，数据库能被预配置有对SCM 5的组件（比如，印刷电路板或插件和方向控制阀(DCV)以及歧管(manifold)和/或开采树6上的每个组件）的序列号进行标识的基本信息。能把这些保存在数据库的单独分区部分中。存储部件中包括来自对装置的设备进行监测的数据的历史记录将包括设备的各种物件（比如，每个DCV）在它们整个操作寿命中的状态。
不是从电路10接收数据，存储器11能从SCM 5上运行的软件（比如，“内务”软件）中接收数据以供存储。
在基本实施例中，数据存储部件11将接收涉及SCM 5自身中的过程和组件的数据，比如包括来自监测如下中至少一个的结果的数据：SCM控制模块的方向控制阀、温度和压力、操作DCV的命令、液面、湿度、盐度、板加电次数和板电源（尤其对光调制解调器相关），但是将领会本发明可针对SCM 5与之界面连接的海底设备的全部物件而被使用。
存储部件11中的数据能被保护使得其不能被篡改。
为了创建存储在存储器11中的数据的按时间顺序的日志，SEM 5必须具有绝对时间的概念。目前，SEM 不具有这一点。因此，实施例优选地由远程服务器提供时间同步，这能通过在接收自MCU 1的控制命令中嵌入时间戳或通过SEM在其需要时间戳时运行主动请求时间戳的过程来供应。MCU 1或任何其它远程服务器能托管(host)客户机来服务(service)这一点（例如，使用网络时间协议）。典型地，使数据进入存储器11仅发生在参数值改变时或在特定事件发生时。
使用本发明的优点
本发明能自动操作并且使在与下至激励器和阀的水平面的开采树基础设施的控制关联的海底设备物件所累积的周期上的基本数据的收集容易获得。
通过被包括在SCM自身内，数据存储部件提供的数据库被物理地从MCU内的敏感用户数据中退耦。
健康或状况监测没有控制功能，并且因此能对用户保证从其接收数据将是非侵入性的。
井设备供应商能使用数据，以便例如辅助诊断努力、促进激励器使用测量的收集并且因此为鉴定准则产生更多有见地(informed)的论据和信息。
数据存储部件提供的信息还能作为用户的资产管理程序的一部分来与用户共享。
本发明能给填充(populating)“在线”概率可靠性模型提供关键输入—即，存储部件中的数据能提供海底井装置的全部寿命使用数据。
存储部件能提供海底井装置已经被如何操作的清晰记录。这在也许浮动平台处的事件以及MCU中携带的可操作数据丢失后，可能是特别重要的。
Claims (14)
1. 一种监测海底井装置的方法，包括：
在所述装置的海底控制模块中提供数据存储部件；以及
把由所述装置的设备的监测产生的数据存储在所述存储部件中。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，所述数据存储部件在所述海底控制模块的海底电子设备模块中。
3. 如权利要求2所述的方法，其中，所述数据存储部件在携带状况监测电路的电路板上。
4. 如任一前述权利要求所述的方法，其中，所述数据存储部件包括非易失存储器。
5. 如任一前述权利要求所述的方法，其中，所述数据存储部件预配置有标识正受监测的设备的信息。
6. 如任一前述权利要求所述的方法，其中，所述数据由如下中至少一个的监测产生：所述装置的开采树上的设备；所述装置的传感器；所述海底控制模块的设备；以及所述海底控制模块中的状况。
7. 如任一前述权利要求所述的方法，其中，以按时间顺序的日志的形式把数据存储在所述存储部件中。
8. 一种包括海底控制模块的海底井装置，在所述海底控制模块中提供有数据存储部件，所述数据存储部件适于存储由所述装置的设备的监测产生的数据。
9. 如权利要求8所述的装置，其中，所述数据存储部件在所述海底控制模块的海底电子设备模块中。
10. 如权利要求9所述的装置，其中，所述数据存储部件在携带状况监测电路的电路板上。
11. 如权利要求8-10中任一项所述的装置，其中，所述数据存储部件包括非易失存储器。
12. 如权利要求8-11中任一项所述的装置，其中，所述数据存储部件预配置有标识正受监测的设备的信息。
13. 如权利要求8-12中任一项所述的装置，其中，所述数据由如下中至少一个的监测产生：所述装置的开采树上的设备；所述装置的传感器；所述海底控制模块的设备；以及所述海底控制模块中的状况。
14. 如权利要求8-13中任一项所述的装置，对所述装置进行配置使得所述存储部件依照按时间顺序的日志来存储所述数据。
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Effective date of registration: 20150507 Address after: Bristol Applicant after: Co., Ltd of oil and natural gas Britain of General Electric Address before: Bristol Applicant before: Vetco Gray Controls Ltd. |
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130925 |