[发明专利]一种用于深水作业水合物抑制的水下树安全系统及抑制方法

说明书

本发明公开一种用于深水作业水合物抑制的水下树安全系统，包括：抑制剂注入点，其沿水下树轴向等间距设置在水下树之间；第一注入阀，其设置在所述抑制剂注入点处，用于注入热力学抑制剂；第二注入阀，其设置在所述抑制剂注入点处，用于注入动力学抑制剂；绞车，其与所述水下树连接，用于控制所述水下树沿井下管柱轴向运动，使得所述抑制剂注入点覆盖整个井下管柱。能够对水下管柱进行多点监测，达到高效的水合物抑制。本发明还公开一种用于深水作业水合物抑制的水下树安全抑制方法，基于BP神经网络确定第一注入阀和第二注入发的开启以及抑制剂的加入深度，还能控制热力学抑制剂和动力学抑制剂的加入量，有效抑制水合物的形成。

技术领域

本发明涉及海上深水石油、天然气勘探技术领域，更具体的是，本发明涉及一种用于深水作业水合物抑制的水下树安全系统及抑制方法。

背景技术

目前的技术现状是作业时将地层的石油、天然气引至地面进行数据录取。但在石油天然气引至地面的过程中，由于压力、温度的变化，特别是海床附近接近零度的海水温度，极易使得管柱内形成水合物，一旦形成水合物会很快的造成油管的损坏或堵塞，对整个作业平台的安全造成威胁，巨额的勘探投入将前功尽弃。

现有的管柱工艺无法监测石油天然气的温度变化，无法注入水合物抑制剂，仅能在紧急情况下关闭安全阀门。但一旦管柱在安全阀门以下刺漏，安全阀门也无法保障安全，使整个作业暴露在危险之中。

据研究水合物在油管中形成时会由明显的温压变化，形成初期是最佳的抑制点，但已有的技术无法监测到数据变化，错过抑制的最佳时期，给深水测试作业安全留下了巨大的隐患。

发明内容

本发明的一个目的是设计开发了一种用于深水作业水合物抑制的水下树安全系统，能够对水下管柱进行多点监测，达到高效的水合物抑制。

本发明的另一个目的是设计开发了一种用于深水作业水合物抑制的水下树安全抑制方法，基于BP神经网络确定第一注入阀和第二注入发的开启以及抑制剂的加入深度，高效抑制水合物形成。

本发明还能根据第一注入阀和第二注入阀的开启状态控制热力学抑制剂和动力学抑制剂的加入量，有效抑制水合物的形成。

本发明提供的技术方案为：

一种用于深水作业水合物抑制的水下树安全系统，包括：

抑制剂注入点，其沿水下树轴向等间距设置在水下树之间；

第一注入阀，其设置在所述抑制剂注入点处，用于注入热力学抑制剂；

第二注入阀，其设置在所述抑制剂注入点处，用于注入动力学抑制剂；

绞车，其与所述水下树连接，用于控制所述水下树沿井下管柱轴向运动，使得所述抑制剂注入点覆盖整个井下管柱。

优选的是，还包括：

温度传感器，其等间距设置在所述井下管柱内壁面、外壁面以及海床泥面处，用于检测温度；

压力传感器，其分别设置在所述温度传感器处，用于检测压力；

深度传感器，其分别设置在所述温度传感器处，用于检测深度；

控制器，其与所述温度传感器、压力传感器、第一注入阀、第二注入阀和绞车连接，用于接收所述温度传感器和压力传感器的检测数据并控制所述第一注入阀、第二注入阀和绞车工作。

相应地，本发明还提供一种用于深水作业水合物抑制的水下树安全抑制方法，当进行井下作业时，基于BP神经网络确定抑制剂的加入深度和第一注入阀以及第二注入阀的状态，包括如下步骤：

步骤1：按照采样周期，通过传感器测量井下管柱内部温度和压力、外部温度和压力以及海床泥面处温度和压力；