流花4-1油田水下复合电液控制系统设计与应用

流花4-1油田水下生产项目是我国自主开发深水领域的第一个项目,该油田是依托老油田生产的边际油田,老油田所采用的直接电液控制系统已无法满足生产要求,因此设计了水下复合电液控制系统并进行了成功应用。该系统在增加了水下电力通讯单元和水下控制模块基础上,利用脐带缆技术实现了批量数据传输,使整个系统的水下传感器和执行器实现了规模化和自动化,增加了系统的安全性、可操作性和良好的数据反馈性,为流花4-1油田的稳产打下了坚实基础。

长距离水下生产复合电液控制系统电力分析与设计

随着回接距离增加,水下生产控制系统面临着低压长距离输电的新挑战。根据二端口网络和均匀传输线理论,建立了基于Matlab/Simulink的长距离水下生产复合电液控制系统单相交流和直流电力仿真模型。通过与文昌9-2/9-3/10-3项目电力分析报告和倒推法计算结果对比,验证了本文模型的正确性,弥补了SimulationX水下电力库只能进行单相交流仿真的缺陷。应用本文仿真模型得到了单相交流和直流2种不同供电方式下的建议设计方案,对比了单相交流和直流2种供电方式的优缺点及适用范围。本文所形成的水下生产控制系统电力分析建模方法和设计流程,对我国后续类似工程项目具有一定的借鉴意义。

基于Multisim的复合电液控制系统EPU电压极值分析

水下生产复合电液控制系统作为深水油气田油气生产输出的重要模块,为了保障控制系统的可靠运行,本文首先比较分析Multisim与Matlab、Simulation X三款常用电路仿真软件的功能特性,建立了基于Multisim软件的水下生产控制系统电力仿真模型,结合实际工程应用中已知的脐带缆长度及其横截面,计及水下控制模块(SCM)的工作电压范围以及重载、轻载状态下的功率大小,仿真分析得到水下控制系统供电系统电压降落情况,并最终求解得到使SCM均能工作在规定电压范围时电力供应单元(EPU)供电电压的极大值、极小值。

水下电液复合控制系统方向控制阀技术现状

方向控制阀是水下电液复合控制系统的核心部件。以方向控制阀为研究对象,首先介绍水下生产控制系统的国际标准对方向控制阀的具体规定,了解方向控制阀的脱锁压力、性能要求、泄漏测试及清洁度要求等;其次分析国外知名厂家生产的方向控制阀的设计参数、结构原理及解决方案等,介绍了国外知名特种化学品公司提供的特制液压油;再次总结了国内方向控制阀的技术研究现状;最后结合我国海洋油气田开发迫切需求,提出方向控制阀研制建议,为方向控制阀国产化奠定基础。

基于电液复合控制系统功能的浅水测试技术研究

为掌握水下液控系统浅水测试技术,以常用的电液复合控制系统为基础展开研究。分析电液复合控制系统的组成、工作原理和功能要求,结合现有标准要求和国内外测试现状,提出浅水测试场需配置的测试系统及其连接方式,明确测试内容,编制测试流程,并阐述具体的测试方法。研究结果可为国内浅水测试场建设及水下液控系统浅水测试作业提供参考。

水下复合电液控制系统在深水气田项目的应用

本文目的是介绍一种深水气田的大通讯数据量的水下复合电液控制系统。方法是探究该系统的网络结构、水下控制模块、水下仪表等数据通讯原理,分析该系统的可操作性、复杂架构、冗余控制的设计原则。结果:通过项目的应用实践,来提供一种选用水下控制系统形式、架构的思考方法。结论 :水下复合电液控制系统具有冗余度高、响应速度快、脐带缆少、扩展灵活等优点,在可靠性、安全性和经济性上都达到了一个较好的平衡。

不同类型水下生产控制系统设备可靠性对比分析

为了给海上油气田开发方案的制定提供参考依据,有必要对比分析不同类型水下生产控制系统设备的可靠性。以直接液压控制系统、先导液压控制系统、复合电液控制系统为研究对象,分析三种不同类型水下生产控制系统的结构组成及功能特点,采用可靠性框图方法建立了三种不同类型水下生产控制系统设备的可靠性模型,并根据设备或部件的串并联关系计算了三种类型的水下生产控制系统设备的可靠度。分析结果表明:直接液压控制系统中液压控制板的可靠度最低,先导液压控制系统中SCM的可靠度最低,复合电液控制系统中MCS的可靠度最低;复合电液控制系统可靠度最低,直接液压控制系统可靠度最高。因此,应针对薄弱环节进行性能改进,提高水下生产控制系统的可靠性,并在满足系统响应速度、水下生产系统布局等要求的前提下,优先选择可靠性高的水下生产控制系统。

国内深水气田水下控制系统应用探讨

本文以国内某深水气田开发工程为背景,在国内外合作方共同完成建设的基础上,结合项目的实际应用情况,主要从工程及生产实践角度出发,对深水水下生产系统的控制部分进行了介绍,并对系统拓展应用范围进行探讨,以供同行参考。

水下系统液压控制与复合电液控制分析比较

讨论了液压控制系统与复合电液控制系统的优缺点,总结了液压控制系统与复合电液控制系统对不同规模的水下开发工程适用情况。

基于流场分析的水下液压换向阀阻尼结构优化

随着海洋油气资源的勘探水深不断增加、规模不断扩大和电子信息技术的不断更新,依托水上设施、利用水下电液复合控制系统开发海洋油气田逐渐成为一种主流的开发模式,液压换向阀是水下电液复合控制系统的核心部件。本文以两位三通液压换向阀为研究对象,首先,在Solidworks Flow Simulation仿真软件上对液压换向阀模型进行流场分析,解释了旋涡的产生,并引出加入阻尼的重要性;其次,基于流阻计算公式和流场分析结果优化液压换向阀阻尼结构;最后,通过Solidworks制作阻尼器并集成到液压换向阀中,流场分析验证阻尼器的优化效果。本文所做的研究对于水下油气生产领域的液压换向阀的研制有一定的参考价值,对于该阀的国产化研制也有一定的现实意义。

水下电力载波双向通信衰减分析研究

水下电力载波通信是水下复合电液控制系统的主流通信方式之一。为保证数据传输可靠性,需重点关注不同频率下电力载波通信方式的信号衰减问题。基于中海油某气田开发项目,文章利用MATLAB的可视化仿真工具Simulink搭建了水下电力载波通信系统的分析模型,对不同频率下传输信号下行(主控站至水下控制模块)及上行(水下控制模块至主控站)衰减进行了对比研究,并考察了不同脐带缆长度条件下传输信号的衰减特性。研究结果表明,信号下行传输时的衰减更为显著,且不同脐带缆长度下信号衰减均表现出频率选择特性。这一研究结果为水下电力载波通信系统的设计提供了新思路。