CN113107926B - 一种水下采油树测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种水下采油树测试装置及方法。水下采油树包括水下控制模块和液控阀门；水下采油树测试装置包括电气测试单元和液压测试单元；其中，电气测试单元用于与水下控制模块连接，并测试水下控制模块的上电功能，以及测试水下控制模块的通信功能；液压测试单元用于与液控阀门连接，并向液控阀门提供液压，获取打开或者关闭液控阀门所需的时间与液压值，以及测试液控阀门是否异常，以此实现了对水下采油树的水下控制模块的功能以及液控阀门的测试，即对水下采油树的必要功能的测试，且电气测试单元和液压测试单元集成设置即集成为一个整机，从而有针对性的且完整的对回收后的水下采油树的必要功能进行测试。

Description

一种水下采油树测试装置及方法

技术领域

本发明实施例涉及海洋油气田水下生产设备技术领域，尤其涉及一种水下采油树测试装置及方法。

背景技术

海洋油气田水下生产过程中常常会用到水下采油树，用于控制和调节所述水下生产过程。海洋油气田在达到预定服役寿命后，会将原井弃置封堵，并将安装于海底的水下采油树回收至工厂，这时，需在工厂对水下采油树进行必要功能的测试，以为后续对水下采油树的维修奠定基础；其中，必要功能的测试例如是对水下采油树的水下控制单元的功能、以及液控阀门的测试。

目前，亟需设计一种能够对回收后的水下采油树的必要功能进行测试的测试整机。

发明内容

本发明实施例提供一种水下采油树测试装置及方法，以实现对回收后的水下采油树的必要功能的测试。

第一方面，本发明实施例提供了一种水下采油树测试装置，所述水下采油树包括水下控制模块和液控阀门；所述装置包括：

电气测试单元，用于与所述水下控制模块连接，并测试所述水下控制模块的上电功能，以及测试所述水下控制模块的通信功能；

液压测试单元，用于与所述液控阀门连接，并向所述液控阀门提供液压，获取打开或者关闭所述液控阀门所需的时间与液压值，以及测试所述液控阀门是否异常。

可选的，所述水下采油树还包括井口连接器；

所述液压测试单元还用于与所述井口连接器连接，并向所述井口连接器提供液压，获取锁紧、解锁以及紧急解锁所述井口连接器所需的液压值，以及测试所述井口连接器是否异常。

可选的，所述水下采油树还包括油管悬挂器；所述装置还包括：

水压测试单元，用于与所述油管悬挂器连接，并向所述油管悬挂器提供水压，获取所述油管悬挂器的压力值与保压时间，以及测试所述油管悬挂器的密封性。

可选的，所述水下采油树还包括采油树帽；

所述水压测试单元还用于与所述采油树帽连接，并向所述采油树帽提供水压，获取所述采油树帽的压力值与保压时间，以及测试所述采油树帽的密封性。

可选的，所述水下采油树还包括压力与温度采集单元、流量采集单元，所述压力与温度采集单元与所述水下控制模块连接，所述压力与温度采集单元用于采集所述采油树腔体的压力与温度，所述流量采集单元与所述水下控制模块连接，所述流量采集单元用于采集所述采油树腔体的流量；

所述电气测试单元还用于和所述压力与温度采集单元连接，以及测试所述压力与温度采集单元的通信功能；

所述电气测试单元还用于和所述流量采集单元连接，以及测试所述流量采集单元的通信功能。

第二方面，本发明实施例还提供了一种水下采油树测试方法，所述方法由上述第一方面所述的水下采油树测试装置所执行，所述方法包括：

所述电气测试单元对所述水下控制模块的上电功能进行测试，并对所述水下控制模块的通信功能进行测试；

所述液压测试单元向所述液控阀门提供液压，获取打开或者关闭所述液控阀门所需的时间与液压值，以及测试所述液控阀门是否异常。

可选的，所述电气测试单元对所述水下控制模块的上电功能进行测试，并对所述水下控制模块的通信功能进行测试包括：

所述电气测试单元向所述水下控制模块输送交流电，若所述电气测试单元接收到所述水下控制模块发送的多路不同的直流电信号，则所述电气测试单元判定所述水下控制模块的上电功能正常，否则判定为异常；

所述电气测试单元向所述水下控制模块发送通讯信号，若所述电气测试单元接收到所述水下控制模块发送的通讯信号，则所述电气测试单元判定所述水下控制模块的通信功能正常，否则判定为异常。

可选的，所述液压测试单元向所述液控阀门提供液压，获取打开或者关闭所述液控阀门所需的时间与液压值，以及测试所述液控阀门是否异常包括：

所述液压测试单元若判断到打开所述液控阀门所需的时间与液压值大于或者等于预设打开时间与预设打开液压值，则所述液压测试单元判定所述液控阀门的打开过程正常，否则判定为异常。

可选的，所述水下采油树还包括井口连接器、油管悬挂器以及采油树帽；所述装置还包括水压测试单元；所述方法还包括：

所述液压测试单元向所述井口连接器提供液压，获取锁紧、解锁以及紧急解锁所述井口连接器所需的液压值，以及测试所述井口连接器是否异常；

所述水压测试单元向所述油管悬挂器提供水压，获取所述油管悬挂器的压力值与保压时间，以及测试所述油管悬挂器的密封性；

所述水压测试单元向所述采油树帽提供水压，获取所述采油树帽的压力值与保压时间，以及测试所述采油树帽的密封性。

可选的，所述水压测试单元向所述油管悬挂器提供水压，获取所述油管悬挂器的压力值与保压时间，以及测试所述油管悬挂器的密封性包括：

所述水压测试单元若根据所述油管悬挂器压力值与保压时间判断到所述油管悬挂器的压力减小率等于或者大于预设减小阈值，则所述水压测试单元判定所述油管悬挂器的密封性不良，否则判定为良好。

本发明实施例提供的水下采油树测试装置及方法，通过设置电气测试单元和液压测试单元；其中，电气测试单元用于与水下采油树的水下控制模块连接，并测试水下控制模块的上电功能和通信功能；液压测试单元用于与水下采油树的液控阀门连接，并向液控阀门提供液压，获取打开或者关闭液控阀门所需的时间与液压值，以及测试液控阀门是否异常，以此实现了对水下采油树的水下控制模块的功能以及液控阀门的测试，即对水下采油树的必要功能的测试，并且，本实施例提供的水下采油树测试装置，其电气测试单元和液压测试单元能够集成设置，即集成为一个整机，从而有针对性的、并且完整的对回收后的水下采油树的必要功能进行测试，为后续对水下采油树的维修奠定基础。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种水下采油树测试装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种水下采油树测试装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种水下采油树测试方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的一种水下采油树测试方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供的一种水下采油树测试装置的结构示意图，为了更清楚的说明在利用所述装置对水下采油树进行测试的过程中所述装置与水下采油树的连接关系，图1中还示意出了水下采油树的结构示意图。参考图1，水下采油树200包括水下控制模块20和液控阀门21；水下采油树测试装置100包括电气测试单元10和液压测试单元11；其中，电气测试单元10用于与水下控制模块20连接，并测试水下控制模块20的上电功能，以及测试水下控制模块20的通信功能；液压测试单元11用于与液控阀门21连接，并向液控阀门21提供液压，获取打开或者关闭液控阀门21所需的时间与液压值，以及测试液控阀门21是否异常。

具体的，水下控制模块20可以是电液复合控制的模块，水下控制模块20的功能在于对水下采油树200进行控制，例如对水下采油树200的工作状态进行控制，也即水下控制模块20作为水下采油树200的总控系统，据此，水下采油树200回收后对其水下控制模块20进行测试是必不可少的。

水下控制模块20在对水下采油树200进行控制的过程中，水下控制模块20需要对水下采油树200的各功能性器件提供电力，也就是说，当外部电力系统对水下控制模块20供电后，水下控制模块20需要根据自身接收到的电力对水下采油树200的各功能性器件提供电力，如果水下控制模块20自身不能够对外部电力系统的供电进行接收或者水下控制模块20不能够根据自身接收到的电力对水下采油树200的各功能性器件提供电力，那么水下控制模块20将不能够实现对水下采油树200的控制功能，进而影响水下采油树200的工作，据此，对水下控制模块20进行测试时有必要对其上电功能进行测试。与此同时，在水下控制模块20对水下采油树200进行控制的过程中，水下控制模块20还需要和外部控制系统进行通信，以实现外部控制系统对水下控制模块20的控制，据此，对水下控制模块20进行测试时有必要对其通信功能进行测试。

本实施例提供的水下采油树测试装置100可包括柜体，柜体内设置有电气测试台，电气测试单元10可设置于电气测试台中。电气测试单元10可包括工控机、显示屏等。利用水下采油树测试装置100对回收后的水下采油树200进行测试时，可先将电气测试单元10与水下控制模块20之间的线路连接，然后利用电气测试单元10对水下控制模块20的上电功能以及通信功能进行测试。

示例性的，在水下控制模块20的上电功能无故障的情况下，水下控制模块20会根据自身接收到的电力输出多路不同大小的直流电压以对水下采油树200的各功能器件提供电力，因此，当电气测试单元10与水下控制模块20之间的线路连接好之后，电气测试单元10对水下控制模块20供电，可以是380伏交流电，若电气测试单元10接收到水下控制模块20输出的多路不同大小的直流电压信号(例如直流+24伏、+15伏、-15伏、+5伏等等)，则电气测试单元10可判定水下控制模块20的上电功能正常，若电气测试单元10没有接收到水下控制模块20输出的多路不同大小的直流电压信号，则电气测试单元10可判定水下控制模块20的上电功能故障，后续需对水下控制模块20的上电功能进行维修。示例性的，在水下控制模块20的通信功能无故障的情况下，水下控制模块20会响应外部控制系统发送的控制信号与外部控制系统之间进行信号交互、传输，因此，当电气测试单元10与水下控制模块20之间的线路连接好之后，电气测试单元10对水下控制模块20发送控制信号，若电气测试单元10接收到水下控制模块20通过电力载波通信传输的信号，则电气测试单元10可判定水下控制模块20的通信功能正常，若电气测试单元10没有接收到水下控制模块20的通过电气载波通信传输的信号，则电气测试单元10可判定水下控制模块20的通信功能故障，后续需对水下控制模块20的通信功能进行维修。

液控阀门21即通过液压控制的阀门，其可包括一个带弹簧复位的液压缸、液压杆和一个与液压杆连接的闸阀，由液压杆的位移带动液控阀门21的打开或者关闭，其中液压缸失压后弹簧复位推动液压杆，液控阀门21关闭。水下采油树200通常包括十几个液控阀门21，例如液控阀门21可以是生产主阀门、生产翼阀门、化学注入阀门、高压液控阀门(需通入高压液压油打开或者关闭)或者低压液控阀门(需通入低压液压油打开或者关闭)等等，在图1中，仅示例性的示意出四个液控阀门21，也就是说，水下采油树200的每个液控阀门21用于实现水下采油树200的不同的功能，当液控阀门21出现异常时将会影响水下采油树200的相应功能的实现，据此，水下采油树200回收后对其液控阀门21进行测试是必不可少的。

本实施例提供的水下采油树测试装置100，柜体内可还设置有液压测试台，液压测试台中可设置有液压测试单元11。液压测试单元11可包括水泵、工程软管以及开关，水泵接入水基液压油的源头且与液压测试单元11的液压输出端口连接，工程用软管用于设置供油管路，供油管路用于连接液压测试单元11和液控阀门21；这样，开启液压测试单元11的开关，水泵开始工作，从而水基液压油通过供油管路输出至液控阀门21，液控阀门21在水基液压油的压力作用下打开或者关闭。即利用水下采油树测试装置100对回收后的水下采油树200进行测试时，可将液压测试单元11与液控阀门21之间的管路接好，然后利用测试单元对液压阀门提供液压，并测试液控阀门21是否异常。

示例性的，若液压测试单元11监测到打开液控阀门21所需的时间和能够打开液压阀门的额定打开时间具有一定差值，且差值偏大(例如差值超过预设打开时间差)，则液压测试单元11判定该液控阀门21故障，后续需对该液控阀门21进行维修；或者，若液压测试单元11监测到关闭液控阀门21所需的液压值和能够关闭液控阀门21的额定关闭液压值具有一定差值，且差值偏大(例如差值超过预设关闭差值)，则液压测试单元11判定该液控阀门21故障，后续需对该液控阀门21进行维修；或者，若液压测试单元11监测到打开液压阀门所需的时间与液压值和能够打开液控阀门21的额定打开时间与额定打开液压值均有一定差值，且差值偏大(例如差值超过预设打开时间差与预设打开差值)，则液压测试单元11判定该液控阀门21故障，后续需对该液控阀门21进行维修。

其中，水下采油树测试装置100可包括第一采集单元，第一采集单元分别与液控阀门21和液压测试单元11连接，第一采集单元可设置于液控阀门21上，通常供油管路与液控阀门21之间设置有油泵，油泵与液控阀门21之间通过输送管道连接，第一采集单元也可设置于所述输送管道上；第一采集单元可主要由传感器、开关指示器等器件构成。第一采集单元用于在液压测试单元11的控制下对液控阀门21的液压压力值和被供液压的供压时间进行实时采集。

综上所述，本发明实施例提供的水下采油树测试装置100，通过设置电气测试单元10和液压测试单元11；其中，电气测试单元10用于与水下采油树200的水下控制模块20连接，并测试水下控制模块20的上电功能和通信功能；液压测试单元11用于与水下采油树200的液控阀门21连接，并向液控阀门21提供液压，获取打开或者关闭液控阀门21所需的时间与液压值，以及测试液控阀门21是否异常，以此实现了对水下采油树200的水下控制模块20的上电及通信功能以及液控阀门21的测试，即对水下采油树200的必要功能的测试，并且，本实施例提供的水下采油树测试装置100，其电气测试单元10和液压测试单元11能够集成设置，即集成为一个整机，即本实施例提供了一种能够对回收后的水下采油树200的必要功能进行测试的测试整机，从而有针对性的、并且完整的对回收后的水下采油树200的必要功能进行测试，为后续对水下采油树200的维修奠定基础。

继续参考图1，可选的，水下采油树200还包括井口连接器22；液压测试单元11还用于与井口连接器22连接，并向井口连接器22提供液压，获取锁紧、解锁以及紧急解锁井口连接器22所需的液压值，以及测试井口连接器22是否异常。

具体的，井口连接器22是连接水下采油树200和海洋油气田的井口的关键设备，对水下采油树200的安装具有不可或缺的重要意义，据此，水下采油树200回收后对其井口连接器22进行测试是必不可少的。

液压测试单元11能够向井口连接器22提供液压(例如水基液压油)，井口连接器22在液压(例如液压测试单元11所提供的水基液压油)的压力作用下锁紧、解锁或者紧急解锁。即利用水下采油树测试装置100对回收后的水下采油树200进行测试时，可将液压测试单元11与井口连接器22之间的管路接好，然后利用液压测试单元11对井口连接器22提供液压，并测试井口连接器22是否异常。

示例性的，若液压测试单元11监测到锁紧井口连接器22所需的液压值和能够锁紧井口连接器22的额定锁紧液压值具有一定差值，且差值偏大(例如超过预设锁紧差值)，则液压测试单元11判定井口连接器22故障，后续需对井口连接器22进行维修，额定锁紧液压压力例如是小于或者等于21MPa，例如20.7MPa；或者，若液压测试单元11监测到紧急解锁井口连接器22所需的液压值和能够紧急解锁的额定紧急解锁液压值具有一定差值，且差值偏大(例如超过预设紧急解锁差值)，则液压测试单元11判定井口连接器22故障，后续需对井口连接器22进行维修。

其中，紧急解锁可以理解为对井口连接器22的二次解锁，对于井口连接器22是否锁紧的判断可通过锁紧指示器判断，锁紧指示器中可包括知识杆。水下采油树测试装置100可包括第二采集单元，第二采集单元分别与井口连接器22和液压测试单元11连接，第二采集单元可主要由传感器、锁紧指示器等器件构成，第二采集单元用于在液压测试单元11的控制下对井口连接器22的液压压力值进行实时采集。

可见，本实施例提供的水下采油树测试装置100不仅能够对水下采油树200的水下控制模块20的上电及通信功能以及液控阀门21进行测试，还能够对水下采油树200的井口连接器22进行测试，即水下采油树测试装置100整机对水下采油树200的尽可能多的必要功能实现测试，更好的为后续对水下采油树200的维修奠定基础。

图2是本发明实施例提供的另一种水下采油树测试装置的结构示意图，为了更清楚的说明在利用所述装置对水下采油树进行测试的过程中所述装置与水下采油树的连接关系，图2中还示意出了另一种水下采油树的结构示意图。参考图2，水下采油树200还包括油管悬挂器24；装置100还包括：水压测试单元12，用于与油管悬挂器24连接，并向油管悬挂器24提供水压，获取油管悬挂器24的压力值与保压时间，以及测试油管悬挂器24的密封性。

具体的，井下采出的油气通过油管传输至水下采油树200，进而油管悬挂器24将油气传输至采油树的生产阀门，即油管悬挂器24是水下采油树200中必需的一个零部件，据此，水下采油树200回收后对其油管悬挂器24进行测试是必不可少的。

本实施例提供的水下采油树测试装置100，柜体内可还设置有水压测试台，水压测试台中可设置有水压测试单元12。水压测试单元12可包括水泵、软管以及开关，水泵接入洁净的自来水的源头且与水压测试单元12的水压输出端口连接，软管用于设置供水管道，供水管道用于连接水压测试单元12和油管悬挂器24；这样，开启水压测试单元12的开关，水泵开始通过供水管道向油管悬挂器24供水，即向油管悬挂器24提供一定压力的水压动力，可以是向油管悬挂器24环空密封腔输送水压动力，进而，水压测试单元12对油管悬挂器24的密封性进行测试。

示例性的，向油管悬挂器24环空密封腔输送水压动力，水压测试单元12获取油管悬挂器24环空密封腔当前的压力值，经过预设时间后(即让油管悬挂器24环空密封腔在预设压力值下保压预设时间后)，水压测试单元12再次获取油管悬挂器24环空密封腔的压力值，进而水压测试单元12通过对比油管悬挂器24环空密封腔保压前和保压后的压力值对油管悬挂器24环空密封腔的密封性进行判断，例如通过对比得到油管悬挂器24环空密封腔保压前和保压后的压力值相差过大，其差值等于或大于压力阈值，则判定油管悬挂器24环空密封腔的密封性不良。其中，预设压力值例如是水下采油树200额定工作压力的1.5倍，保压时间例如是15分钟(水压测试单元12可以获取保压开始时间和保压结束时间从而得到保压时间)，若压力减小率小于或等于3％/h(即压力减小率小于或等于百分之三每小时)，则判定油管悬挂器24环空密封腔的密封性良好，若压力减小率大于3％/h，则判定油管悬挂器24环空密封腔的密封性不良。

其中，水下采油树测试装置100可包括第三采集单元，第三采集单元分别与油管悬挂器24环空密封腔和水压测试单元12连接，第三采集单元可主要由传感器、计时器等器件构成，第三采集单元用于在水压测试单元12的控制下对油管悬挂器24环空密封腔的液压压力值和保压时间进行实时采集。

可见，本实施例提供的水下采油树测试装置100不仅能够对水下采油树200的水下控制模块20的上电及通信功能、液控阀门21进行测试、对水下采油树200的井口连接器22进行测试，还能够对水下采油树200的油管悬挂器24的密封性进行测试，即水下采油树测试装置100整机对水下采油树200的尽可能多的必要功能实现测试，更好的为后续对水下采油树200的维修奠定基础。

继续参考图2，水下采油树200还包括采油树帽25；水压测试单元12还用于与采油树帽25连接，并向采油树帽25提供水压，获取采油树帽25的压力值与保压时间，以及测试采油树帽25的密封性。

具体的，采油树帽25安装于油管悬挂器24的上方，用于隔绝油管悬挂器24可能造成的泄油，避免油气泄漏至海水环境中，即采油树帽25是水下采油树200中必需的一个零部件，据此，水下采油树200回收后对其采油树帽25进行测试是必不可少的。

供水管道还用于连接水压测试单元12和采油树帽25；这样，开启水压测试单元12的开关，水泵开始通过供水管道向采油树帽25供水，即向采油树帽25提供一定压力的水压动力，可以是向采油树帽25环空密封腔输送水压动力，进而，水压测试单元12对采油树帽25的密封性进行测试。

示例性的，向采油树帽25环空密封腔输送水压动力，水压测试单元12获取采油树帽25环空密封腔当前的压力值，经过预设时间后(即让采油树帽25环空密封腔在预设压力值下保压预设时间后)，水压测试单元12再次获取采油树帽25环空密封腔的压力值，进而水压测试单元12通过对比采油树帽25环空密封腔保压前和保压后的压力值对采油树帽25环空密封腔的密封性进行判断，例如通过对比得到采油树帽25环空密封腔保压前和保压后的压力值相差过大，其差值等于或大于压力阈值，则判定采油树帽25环空密封腔的密封性不良。其中，预设压力值例如是水下采油树200额定工作压力的1.5倍，保压时间例如是15分钟(水压测试单元12可以获取保压开始时间和保压结束时间从而得到保压时间)，若压力减小率小于或等于3％/h(即压力减小率小于或等于百分之三每小时)，则判定采油树帽25环空密封腔的密封性良好，若压力减小率大于3％/h，则判定采油树帽25环空密封腔的密封性不良。

其中，水下采油树测试装置100可包括第四采集单元，第四采集单元分别与采油树帽25环空密封腔和水压测试单元12连接，第四采集单元可主要由传感器、计时器等器件构成，第四采集单元用于在水压测试单元12的控制下对采油树帽25环空密封腔的液压压力值和保压时间进行实时采集。

可见，本实施例提供的水下采油树测试装置100不仅能够对水下采油树200的水下控制模块20的上电及通信功能、液控阀门21进行测试、对水下采油树200的井口连接器22进行测试、对水下采油树200的油管悬挂器24的密封性进行测试，还能够对水下采油树200的采油树帽25的密封性进行测试，即水下采油树测试装置100整机对水下采油树200的尽可能多的必要功能实现测试，更好的为后续对水下采油树200的维修奠定基础。

继续参考图2，可选的，本实施例提供的水下采油树测试装置100，柜体内可还设置有气压测试台，气压测试台中可设置有气压测试单元13。气压测试单元13能够向油管悬挂器24环空密封腔、以及采油树帽25环空密封腔等提供气压(在图2中以虚线示意出，仅为了与水压测试单元12提供水压进行区分)，以通过气压对油管悬挂器24环空密封腔、以及采油树帽25环空密封腔的密封腔进行测试，相当于是用气压代替水压对油管悬挂器24环空密封腔、以及采油树帽25环空密封腔的密封性进行测试，进而气压测试单元13代替水压测试单元12对油管悬挂器24环空密封腔、以及采油树帽25环空密封腔的密封性进行测试。示例性的，气压测试单元13可包括气体生成单元、软管以及开关，其中气体生成单元可用于生成气体，可以是氮气，软管用于连接气压测试单元13和油管悬挂器24环空密封腔或者采油树帽25环空密封腔，开关用于开启或者关闭气压测试台。

继续参考图2，水下采油树200还包括压力与温度采集单元26、流量采集单元27，压力与温度采集单元26与水下控制模块20连接，压力与温度采集单元26用于采集采油树腔体23的压力与温度，流量采集单元27与水下控制模块20连接，流量采集单元27用于采集采油树腔体23的流量；电气测试单元10还用于和压力与温度采集单元26连接，以及测试压力与温度采集单元26的通信功能；电气测试单元10还用于和流量采集单元27连接，以及测试流量采集单元27的通信功能。

具体的，可以通过向采油树腔体23内(也即采油树内腔)注入水压、气压等来模拟水下采油树200实际采至采油树腔体23内的石油、天然气压力等，以对采油树腔体23的密封性进行测试，以避免采油树腔体23出现漏油、漏气的情况发生。其中，压力与温度采集单元26以及流量采集单元27可设置于采油树腔体23的某个部位处，例如采油树腔体23内部或者外壁或者输出(入)端口上，只要能够对采油树腔体23的压力信号、温度信号以及流量信号进行采集即可，可以根据采油树腔体23的压力信号、温度信号以及流量信号对采油树腔体23的密封性进行确定。压力与温度采集单元26以及流量采集单元27将所采集的采油树腔体23的压力信号、温度信号以及流量信号需传输至水下控制单元，据此，需对压力与温度采集单元26以及流量采集单元27的通信功能进行测试，示例性的，压力与温度采集单元26可包括压力与温度传感器，流量采集单元27可包括流量计。

示例性的，若电气测试单元10向压力与温度采集单元26发送控制信号后，压力与温度采集单元26响应电气测试单元10发送的控制信号，并向电气测试单元10发送相应的采集数据信号(例如压力信号和/或温度信号)，则电气测试单元10判定压力与温度采集单元26的通信功能正常；若电气测试单元10向压力与温度采集单元26发送控制信号后，电气测试单元10没有接收到压力与温度采集单元26发送的相应的采集数据信号(例如压力信号和/或温度信号)，则电气测试单元10可以判定压力与温度采集单元26的通信功能异常；类似的，若电气测试单元10向流量采集单元27发送控制信号后，电气测试单元10接收到流量采集单元27发送的相应的采集数据信号(例如流量信号)，则电气测试单元10可以判定流量采集单元27的通信功能正常，而若电气测试单元10没有接收到流量采集单元27发送的相应的采集数据信号，则电气测试单元10可以判定流量采集单元27的通信功能异常。

可见，本实施例提供的水下采油树测试装置100不仅能够对水下采油树200的水下控制模块20的上电及通信功能、液控阀门21进行测试、对水下采油树200的井口连接器22进行测试、对水下采油树200的油管悬挂器24的密封性进行测试、对水下采油树200的采油树帽25的密封性进行测试，还能够对水下采油树200的压力与温度采集单元26以及流量采集单元27通信功能进行测试，即水下采油树测试装置100整机对水下采油树200的尽可能多的必要功能实现测试，更好的为后续对水下采油树200的维修奠定基础。

本发明实施例还提供一种水下采油树测试方法，所述方法可由上述任意技术方案所述的水下采油树测试装置100所执行，图3是本发明实施例提供的一种水下采油树测试方法的流程示意图，参考图3，所述方法包括：

S10，电气测试单元对水下控制模块的上电功能进行测试，并对水下控制模块的通信功能进行测试。

具体的，可参考图2，利用水下采油树测试装置100对回收后的水下采油树200进行测试时，可先将电气测试单元10与水下控制模块20之间的线路连接。

电气测试单元10对水下控制模块20的上电功能的测试可以是，电气测试单元10对水下控制模块20供电，可以是交流电，电气测试单元10根据是否有接收到水下控制模块20发送的多路不同的直流电信号来确认水下控制模块20的上电功能是否正常，若接收到，则确定为正常，若没有接收到，则确定为不正常。

电气测试单元10对水下控制模块20的通信功能的测试可以是，电气测试单元10向水下控制单元发送通讯信号，电气测试单元10根据是否有接收到水下控制模块20发送的通讯信号来确认水下控制模块20的通信功能是否正常，若接收到，则确定为正常，若没有接收到，则确定为不正常。

S11，液压测试单元向液控阀门提供液压，获取打开或者关闭液控阀门所需的时间与液压值，以及测试液控阀门是否异常。

具体的，可参考图2，利用水下采油树测试装置100对回收后的水下采油树200进行测试时，可将液压测试单元11与液控阀门21之间的管路接好，然后利用测试单元对液压阀门提供液压。

示例性的，液压测试单元11测试液控阀门21是否异常可以是：若液压测试单元11监测到打开液控阀门21所需的时间和能够打开液压阀门的额定打开时间具有一定差值，且差值偏大(例如差值超过预设打开时间差)，则液压测试单元11判定该液控阀门21故障，后续需对该液控阀门21进行维修；或者，若液压测试单元11监测到关闭液控阀门21所需的液压值和能够关闭液控阀门21的额定关闭液压值具有一定差值，且差值偏大(例如差值超过预设关闭差值)，则液压测试单元11判定该液控阀门21故障，后续需对该液控阀门21进行维修；或者，若液压测试单元11监测到打开液压阀门所需的时间与液压值和能够打开液控阀门21的额定打开时间与额定打开液压值均有一定差值，且差值偏大(例如差值超过预设打开时间差与预设打开差值)，则液压测试单元11判定该液控阀门21故障，后续需对该液控阀门21进行维修。

本发明实施例提供的水下采油树测试方法与上述任意技术方案所述的水下采油树测试装置100两者属于相同的发明构思且能够实现相同的技术效果，重复内容此处不再赘述。

可选的，步骤S10、电气测试单元对水下控制模块的上电功能进行测试，并对水下控制模块的通信功能进行测试包括：

S101，电气测试单元向水下控制模块输送交流电，若电气测试单元接收到水下控制模块发送的多路不同的直流电信号，则电气测试单元判定水下控制模块的上电功能正常，否则判定为异常。

可参考图2，示例性的，电气测试单元10对水下控制模块20供电，可以是380伏交流电，若电气测试单元10接收到水下控制模块20输出的多路不同大小的直流电压信号(例如直流+24伏、+15伏、-15伏、+5伏等等)，则电气测试单元10可判定水下控制模块20的上电功能正常，若电气测试单元10没有接收到水下控制模块20输出的多路不同大小的直流电压信号，则电气测试单元10可判定水下控制模块20的上电功能故障，后续需对水下控制模块20的上电功能进行维修。

S102，电气测试单元向水下控制模块发送通讯信号，若电气测试单元接收到水下控制模块发送的通讯信号，则电气测试单元判定水下控制模块的通信功能正常，否则判定为异常。

可参考图2，示例性的，电气测试单元10对水下控制模块20发送控制信号，可以是通讯信号，若电气测试单元10接收到水下控制模块20通过电力载波通信传输的信号，则电气测试单元10可判定水下控制模块20的通信功能正常，若电气测试单元10没有接收到水下控制模块20的通过电气载波通信传输的信号，则电气测试单元10可判定水下控制模块20的通信功能故障，后续需对水下控制模块20的通信功能进行维修。

可选的，步骤S11、液压测试单元向液控阀门提供液压，获取打开或者关闭液控阀门所需的时间与液压值，以及测试液控阀门是否异常包括：

S111，液压测试单元若判断到打开液控阀门所需的时间与液压值大于或者等于预设打开时间与预设打开液压值，则液压测试单元判定液控阀门的打开过程正常，否则判定为异常。

可参考图2，示例性的，预设打开时间可以是上述的额定打开时间，预设打开液压值可以是上述的额定打开液压值。若液压测试单元11判断到打开液控阀门21所需的时间与液压值大于或者等于预设打开时间与预设打开液压值则液压测试单元11判定液控阀门21的打开过程正常，此时该液控阀门21无故障，否则判定为异常，此时该液控阀门21故障。

对液控阀门21的关闭过程是否正常的确定方法可参考上述对液控阀门21的打开过程是否正常的确定方法，两者相类似。另外，也可增加打开或者关闭所需时间对打开过程或者关闭过程是否正常进行确定，可按实际测试需要进行测试。

图4是本发明实施例提供的一种水下采油树测试方法的流程示意图，可选的，可参考图2，水下采油树200还包括井口连接器22、油管悬挂器24以及采油树帽25；装置100还包括水压测试单元12；参考图4，所述方法还包括：

S12，液压测试单,向井口连接器提供液压，获取锁紧、解锁以及紧急解锁井口连接器所需的液压值，以及测试井口连接器是否异常。

具体的，可参考图2，利用水下采油,测试装置100对回收后的水下采油树200进行测试时，可将液压测试单元11与井口连接器22之间的管路接好，然后利用液压测试单元11对井口连接器22提供液压。

示例性的，若液压测试单元11监测到锁紧井口连接器22所需的液压值和能够锁紧井口连接器22的额定锁紧液压值具有一定差值，且差值偏大(例如超过预设锁紧差值)，则液压测试单元11判定井口连接器22故障，后续需对井口连接器22进行维修，额定锁紧液压压力例如是小于或者等于21MPa，例如20.7MPa；或者，若液压测试单元11监测到紧急解锁井口连接器22所需的液压值和能够紧急解锁的额定紧急解锁液压值具有一定差值，且差值偏大(例如超过预设紧急解锁差值)，则液压测试单元11判定井口连接器22故障，后续需对井口连接器22进行维修。

S13，水压测试单元向油管悬挂器提供水压，获取油管悬挂器的压力值与保压时间，以及测试油管悬挂器的密封性。

具体的，开启水压测试单元12的开关，水泵开始通过供水管道向油管悬挂器24供水，即向油管悬挂器24提供一定压力的水压动力，可以是向油管悬挂器24环空密封腔输送水压动力。

示例性的，向油管悬挂器24环空密封腔输送水压动力，水压测试单元12获取油管悬挂器24环空密封腔当前的压力值，经过预设时间后(即让油管悬挂器24环空密封腔在预设压力值下保压预设时间后)，水压测试单元12再次获取油管悬挂器24环空密封腔的压力值，进而水压测试单元12通过对比油管悬挂器24环空密封腔保压前和保压后的压力值对油管悬挂器24环空密封腔的密封性进行判断，例如通过对比得到油管悬挂器24环空密封腔保压前和保压后的压力值相差过大，其差值等于或大于压力阈值，则判定油管悬挂器24环空密封腔的密封性不良。其中，预设压力值例如是水下采油树200额定工作压力的1.5倍，保压时间例如是15分钟(水压测试单元12可以获取保压开始时间和保压结束时间从而得到保压时间)，若压力减小率小于或等于3％/h(即压力减小率小于或等于百分之三每小时)，则判定油管悬挂器24环空密封腔的密封性良好，若压力减小率大于3％/h，则判定油管悬挂器24环空密封腔的密封性不良。

S14，水压测试单元向采油树帽提供水压，获取采油树帽的压力值与保压时间，以及测试采油树帽的密封性。

具体的，开启水压测试单元12的开关，水泵开始通过供水管道向采油树帽25供水，即向采油树帽25提供一定压力的水压动力，可以是向采油树帽25环空密封腔输送水压动力，进而，水压测试单元12对采油树帽25的密封性进行测试。

可选的，步骤S13、水压测试单元向油管悬挂器提供水压，获取油管悬挂器的压力值与保压时间，以及测试油管悬挂器的密封性包括：

S131、水压测试单元若根据油管悬挂器压力值与保压时间判断到油管悬挂器的压力减小率等于或者大于预设减小阈值，则水压测试单元判定油管悬挂器的密封性不良，否则判定为良好。

示例性的，向采油树帽25环空密封腔输送水压动力，水压测试单元12获取采油树帽25环空密封腔当前的压力值，经过预设时间后(即让采油树帽25环空密封腔在预设压力值下保压预设时间后)，水压测试单元12再次获取采油树帽25环空密封腔的压力值，进而水压测试单元12通过对比采油树帽25环空密封腔保压前和保压后的压力值对采油树帽25环空密封腔的密封性进行判断，例如通过对比得到采油树帽25环空密封腔保压前和保压后的压力值相差过大，其差值等于或大于压力阈值，则判定采油树帽25环空密封腔的密封性不良。其中，预设压力值例如是水下采油树200额定工作压力的1.5倍，保压时间例如是15分钟(水压测试单元12可以获取保压开始时间和保压结束时间从而得到保压时间)，若压力减小率小于或等于3％/h(即压力减小率小于或等于百分之三每小时)，则判定采油树帽25环空密封腔的密封性良好，若压力减小率大于3％/h，则判定采油树帽25环空密封腔的密封性不良。

另外，利用水下采油树测试装置对回收后的水下采油树进行测试之前，还可以先对回收后的水下采油树的外观进行检测。例如外观检测可包括：油漆涂层的检测，即水下采油树的外表面涂层的检测，涂层脱落将加快水下采油树被海水腐蚀的速度，因此可以对涂层的破损面积进行统计，以作为对回收后的水下采油树的评估参考项目；零部件腐蚀检测，即对水下采油树的框架、面板、阀体、油管、井口连接器、采油树帽等零部件的腐蚀情况进行统计，具体可以统计腐蚀点尺寸、深度，以作为对回收后的水下采油树的评估参考项目；牺牲阳极检测，即检测水下采油树框架、面板上焊接的牺牲阳极块腐蚀消耗情况，对牺牲阳极块腐蚀尺寸以及重量进行统计，以作为对回收后的水下采油树的评估参考项目；对水下采油树的手动阀门的检测，即通过数字显示扭力工具，开启或者关闭水下采油树的手动阀门，记录开启或者关闭手动阀门所需扭力矩以及转动圈数，以为对回收后的水下采油树的评估参考项目。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种水下采油树测试装置，其特征在于，所述水下采油树包括水下控制模块和液控阀门；所述装置包括：

电气测试单元，用于与所述水下控制模块连接，并测试所述水下控制模块的上电功能，以及测试所述水下控制模块的通信功能；

液压测试单元，用于与所述液控阀门连接，并向所述液控阀门提供液压，获取打开或者关闭所述液控阀门所需的时间与液压值，以及测试所述液控阀门是否异常；

所述电气测试单元对所述水下控制模块的上电功能进行测试包括：所述电气测试单元向所述水下控制模块输送交流电，若所述电气测试单元接收到所述水下控制模块发送的多路不同的直流电信号，则所述电气测试单元判定所述水下控制模块的上电功能正常，否则判定为异常。

2.根据权利要求1所述的水下采油树测试装置，其特征在于，所述水下采油树还包括井口连接器；

所述液压测试单元还用于与所述井口连接器连接，并向所述井口连接器提供液压，获取锁紧、解锁以及紧急解锁所述井口连接器所需的液压值，以及测试所述井口连接器是否异常。

3.根据权利要求1所述的水下采油树测试装置，其特征在于，所述水下采油树还包括油管悬挂器；所述装置还包括：

水压测试单元，用于与所述油管悬挂器连接，并向所述油管悬挂器提供水压，获取所述油管悬挂器的压力值与保压时间，以及测试所述油管悬挂器的密封性。

4.根据权利要求3所述的水下采油树测试装置，其特征在于，所述水下采油树还包括采油树帽；

所述水压测试单元还用于与所述采油树帽连接，并向所述采油树帽提供水压，获取所述采油树帽的压力值与保压时间，以及测试所述采油树帽的密封性。

5.根据权利要求1所述的水下采油树测试装置，其特征在于，所述水下采油树还包括压力与温度采集单元、流量采集单元，所述压力与温度采集单元与所述水下控制模块连接，所述压力与温度采集单元用于采集所述采油树腔体的压力与温度，所述流量采集单元与所述水下控制模块连接，所述流量采集单元用于采集所述采油树腔体的流量；

所述电气测试单元还用于和所述压力与温度采集单元连接，以及测试所述压力与温度采集单元的通信功能；

所述电气测试单元还用于和所述流量采集单元连接，以及测试所述流量采集单元的通信功能。

6.一种水下采油树测试方法，其特征在于，由权利要求1-5任一项水下采油树测试装置所执行，所述方法包括：

所述电气测试单元对所述水下控制模块的上电功能进行测试，并对所述水下控制模块的通信功能进行测试；

其中，所述电气测试单元对所述水下控制模块的上电功能进行测试包括：所述电气测试单元向所述水下控制模块输送交流电，若所述电气测试单元接收到所述水下控制模块发送的多路不同的直流电信号，则所述电气测试单元判定所述水下控制模块的上电功能正常，否则判定为异常；

所述液压测试单元向所述液控阀门提供液压，获取打开或者关闭所述液控阀门所需的时间与液压值，以及测试所述液控阀门是否异常。

7.根据权利要求6所述的水下采油树测试方法，其特征在于，所述电气测试单元对所述水下控制模块的通信功能进行测试包括：

所述电气测试单元向所述水下控制模块发送通讯信号，若所述电气测试单元接收到所述水下控制模块发送的通讯信号，则所述电气测试单元判定所述水下控制模块的通信功能正常，否则判定为异常。

8.根据权利要求6所述的水下采油树测试方法，其特征在于，所述液压测试单元向所述液控阀门提供液压，获取打开或者关闭所述液控阀门所需的时间与液压值，以及测试所述液控阀门是否异常包括：

所述液压测试单元若判断到打开所述液控阀门所需的时间与液压值大于或者等于预设打开时间与预设打开液压值，则所述液压测试单元判定所述液控阀门的打开过程正常，否则判定为异常。

9.根据权利要求6所述的水下采油树测试方法，其特征在于，所述水下采油树还包括井口连接器、油管悬挂器以及采油树帽；所述装置还包括水压测试单元；所述方法还包括：

所述液压测试单元向所述井口连接器提供液压，获取锁紧、解锁以及紧急解锁所述井口连接器所需的液压值，以及测试所述井口连接器是否异常；

所述水压测试单元向所述油管悬挂器提供水压，获取所述油管悬挂器的压力值与保压时间，以及测试所述油管悬挂器的密封性；

所述水压测试单元向所述采油树帽提供水压，获取所述采油树帽的压力值与保压时间，以及测试所述采油树帽的密封性。

10.根据权利要求9所述的水下采油树测试方法，其特征在于，所述水压测试单元向所述油管悬挂器提供水压，获取所述油管悬挂器的压力值与保压时间，以及测试所述油管悬挂器的密封性包括：

所述水压测试单元若根据所述油管悬挂器压力值与保压时间判断到所述油管悬挂器的压力减小率等于或者大于预设减小阈值，则所述水压测试单元判定所述油管悬挂器的密封性不良，否则判定为良好。

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