[实用新型]一种利用卫星通信实现高含硫气田生产远程监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种远程监控装置，特别涉及一种利用卫星通信实现高含硫气田生产远程监控装置。

背景技术

目前中石油、中石化在川北、川东北开发的大型气田均为高含硫气田，具有地层压力高，地层流体多含有H₂S 酸性气体，容易造成管柱硫化氢应力腐蚀、泄露等特点。高含硫气田所在地理位置往往位于山区复杂地理位置或地震活跃带，交通极为不畅，无论是有线通信还是无线通信其覆盖面都较小或根本无覆盖，山体滑坡、泥石流等次生灾害频发，对气田集输管道正常运行造成极大威胁，而且也为应急救援带来极大的不便。5.12汶川大地震曾使得公网通信大面积中断，川西北、川东北气田管道的生产运行以及安全监控陷入失控，应急救援困难，造成较大损失。

虽然高含硫气田开发难度大，成本高，有一定危险性，但由于其储量巨大，对其勘探开发计划仍纳入国家能源战略，因此迫切需要不受地理、交通、电力限制的监控系统实现气田生产、管道运输的远程监控，并能配合实施应急救援工作，利用北斗卫星导航系统的定位、通信功能就能在突发地质灾害或重大事故，常规专网、公网中断或者国外卫星通信掐断的情况下，确保气田生产、管道正常运输，使国家公共安全得到保障。

目前在我国石油行业只有涩宁兰工程采用北斗卫星进行数据传输，该工程从青海省柴达木盆地的涩北气田到西宁、兰州的天然气长输管道工程，是国家实施西部大开发的重点工程，管线全长953公里，在青海境内占868公里，管径660毫米，年输气量为20亿立方米，涩宁兰工程是目前世界上海拔最高，国内管道口径最大的长距输气工程，全程共设9座场站，中间建设清管站4座，分输站3座，线路截断阀室36座，这些建筑工程大部分都在青海境内，全部都安装了北斗卫星通信装置，给监控中心实时上传监控数据，提高了该管道管理水平，降低了运营成本。但由于该工程中只是利用了北斗卫星短报文传送数据的功能，功能较为单一，因此还未能充分发挥卫星系统的作用。

从涩宁兰工程的例子得到如下结论：在油气田这样广泛分散、地处偏远等条件下，使用北斗卫星进行数据采集传输、生产监控应是比较理想的方式，然而在油田应用方面国内还很少见报道，在气田方面国内还没有应用。基于北斗卫星的综合应用系统在油气田应用，特别是在高含硫气田高危环境下的生产、安全成套技术应用和产业化支撑平台，更未见报道。

目前我国导航卫星、通信卫星紧跟国外卫星发展趋势，尤其是北斗卫星导航系统已达到国际先进水平，其覆盖范围越来越广、带宽更宽、传输通道数更多，使其在油气田的大规模应用成为可能。

发明内容

本实用新型的目的就在于提供一种利用卫星通信实现高含硫气田生产远程监控装置，用于实时获取站场采输气量、管道阀室状况、管道腐蚀量、管道周围H₂S 气体浓度信息，并利用北斗卫星定位功能获取管道位置信息，以适当频度的北斗短报文方式，实时上传给气田地面监控中心，从而实现整个气田的生产监控。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：本实用新型的利用卫星通信实现高含硫气田生产远程监控装置，包括北斗卫星导航系统、站场监控终端、管道阀室监控终端、管道阴极保护监控终端和监控中心收发设备，站场监控终端、管道阀室监控终端和管道阴极保护监控终端通过北斗卫星导航系统与监控中心收发设备传输数据；

站场监控终端采集天然气流量、温度、压力、差压信号，或直接和现场流量计算机连接获取生产数据，并将数据按照北斗卫星导航系统民用传输协议传送至监控中心收发设备；

管道阀室监控终端采集阀门的压力、开关状态、阀室天然气温度参数，将数据按照北斗卫星导航系统民用传输协议传送至监控中心收发设备，并根据报警条件向监控中心发送报警信息；

管道阴极保护监控终端监测H₂S气体浓度用以判断管道是否发生高含硫天然气泄露，实时采集阴极保护电位从而获取管道腐蚀量信息，将数据按照北斗卫星导航系统民用传输协议传送至监控中心收发设备，并对终端进行卫星定位，从而获取较大距离位移信息；

监控中心收发设备通过北斗指挥机与北斗卫星导航系统通讯，接收卫星传输的由上述终端上传的数据报文，提取现场数据，将该数据传输给监控中心服务器，并接收监控中心服务器发出的控制报文，将控制报文通过卫星传输给各个终端。