[实用新型]一种深水三相分离器控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及深水勘探开发技术领域，具体指一种深水三相分离器的控制系统。

背景技术

深水油气资源勘探开发技术与装备一直处于国外垄断地位，目前世界上共有七个工程的深水分离器，国内尚无水下分离器投入运营。水下控制系统也一直以来为各行业和学者研究的重点和难点。本实用新型提供了一种深水分离器控制系统的设计方法，为我国分离器水下运行及监测技术研究提供了技术支持。

实用新型内容

本实用新型提供一种深水三相分离器控制系统，为深水油气开采控制系统的国产化提供可行的解决办法。

为此，所采用的技术方案为：

位于深水处的三相分离器的介质入口管线，油、气和水出口管线上分别设有液压关断阀；三相分离器及介质入口管线处还分别设有温压一体变送器；三相分离器的沉降室和油室分别设有剖面仪；油、水出口管线分别设有变频泵；以上所述液压关断阀、温压一体变送器、剖面仪、变频泵均与水下控制模块（SCM）电连接。

水上控制单元包括脐带缆终端、主控站、电力供给站、液压动力站；所述脐带缆终端与主控站、电力供给站电联接，与液压动力站通过液压管线连接，而所述主控站与变频器电联接，变频器位于水上。

三相分离器的气出口管线上设有气出口电动压力调节阀，该气出口电动压力调节阀位于水上且与所述主控站电联接。

水下控制单元的水下控制模块（SCM）通过脐带缆与水上控制单元的脐带缆终端相连。

本实用新型的优点为：采用复合电液控制模式，可以实现对深水三相分离器的自动控制，为深水油气开采控制系统的国产化提供了可行的解决办法。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

参照图1，一种深水三相分离器控制系统，包括置于深水处的三相分离器2，该三相分离器2置于橇底座1上，该控制系统分为水上控制单元15和水下控制单元；所述置于深水处的三相分离器2的介质入口管线，油、气和水出口管线上分别设有液压关断阀5、6、8、7；该三相分离器2的沉降室设有测量油水界面的TRACERCO剖面仪11，油室设有测量油液位的TRACERCO剖面仪12，两组TRACERCO剖面仪均采用一组发射两组接收的冗余结构；油、水出口管线分别设有变频泵；同时所述三相分离器及介质入口管线处设有温压一体变送器；所述液压关断阀、温压一体变送器、TRACERCO剖面仪、变频泵均与所述水下控制单元的水下控制模块（SCM）电联接，液压关断阀的液压动力供给由SCM提供；图中标号3为水下控制模块（SCM），它是水下控制系统的核心。其结构是将电液换向阀、CPU、调制解调器及其他电子和液压元件封装在一个充满绝缘介质和压力补偿的模块内，可以应用于深水环境。水面主控站通过脐带缆给水下控制模块（SCM） 发送指令，通过SCM 中的CPU发送指令控制模块内部的电液换向阀，从而控制各个水下阀门的关闭；通过SCM内部的模拟量输入板卡采集水下分离器上的传感器信号并通过CPU模块和调制解调器处理，通过脐带缆传给水面主控站，以监测水下分离器的运行状态 。

所述水下控制单元的水下控制模块（SCM）通过脐带缆4与水上控制单元的脐带缆终端相连。该脐带缆中包括电单元、通讯光纤及液压管线等。

所述水上控制单元包括脐带缆终端、主控站、电力供给站、液压动力站；脐带缆终端是水上控制单元和水下控制单元的连接枢纽，主控站由DCS系统、控制柜、UPS（不间断电源）等组成，负责整个控制系统的运行和监控；电力供给站主要由低压配电柜组成，负责为整个控制系统提供电力；液压动力站包括高、低两路液压源供给系统（7500PSI、3000PSI），负责为水下控制模块（SCM）提供所需的液压源。

所述三相分离器的气出口管线上设有气出口电动压力调节阀9，该气出口电动压力调节阀9位于水上且与所述主控站电联接；而所述主控站与变频器电联接；

本实用新型的工作过程：所述控制系统采用电液复合控制方式，三相分离器入口管线、油、气、水出口管线上设有的液压关断阀的液压源通过水下控制模块（SCM）供给，SCM接收水上控制单元发出的指令控制不同的关断阀。三相分离器气相出口设有的电动压力调节阀，由主控站MCS直接控制，根据水下控制模块（SCM）传送的水下分离器的压力值调节分离器的压力；三相分离器的沉降室和油室分别设置一台带冗余的TRACERCO剖面仪，通过油、水出口管线的变频泵，调节沉降室油水界面高度和油室液面高度，水下压力、温度、液位等仪表信号先连接到水下控制模块SCM上，再通过脐带缆传送到水上控制单元，水下控制模块（SCM）与水上控制单元的通讯采用点对点光纤通讯模式。即水下所有仪表的信号传输、动力供给都由水下控制模块SCM提供，水下控制模块SCM接收水上控制单元发出的指令控制不同的关断阀及变频泵，并向水上控制单元返回压力、温度、液位等数据。