水下生产系统长距离输配电技术研究

随着深水油气田开发模式向着集约式发展,水下生产系统有着越来越多的应用,其供电系统由原来的短距离向长距离发展。对水下生产系统的负载进行了分析,认为水下生产机械动力负荷的长距离供电问题是水下供电的主要问题。以我国南海某油田群开发为背景,全面阐述并分析了水下生产系统长距离输配电技术中的关键技术,即关键设备选型技术、电力计算技术等。以其中一口井为例,进行了机械动力负荷供电和控制负荷供电计算,并进行了相关分析。

水下电子模块嵌入式控制技术研究

水下电子模块是海洋油气生产控制系统的关键单元设备之一。通过分析水下电子模块的工作环境与控制需求,提出一种基于嵌入式控制技术的水下电子模块硬件系统实现方案。该方案综合应用FPGA控制技术、DSP数据处理技术、CAN总线通讯技术、模拟量与数字量数据采集技术和基于2FSK原理的远距离通讯技术等。硬件设计采用模块化设计方法,包括水下主控模块、水下调制解调模块、电磁阀控制模块、模拟量采集模块、串口通讯模块和水下电源模块。详细阐述各个模块的功能、硬件选型和设计原理。经过实验室和工业现场测试,水下电子模块满足控制需求,具有性能稳定、可靠性高的特点。

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。

水下长距离电力载波技术分析与应用

水下长距离电力载波通信是水下生产系统深水油气开发中应用最广泛和最经济的通信方式,深入理解和合理应用该传输技术对保证水下控制系统的长距离监控质量有重要意义。基于水下控制系统的基本构成,对长距离电力载波的机理和通信衰减的影响因素进行了研究分析,同时结合南海某水下气田实际工程项目进行了通信环路最大衰减值计算、通信有效性分析和脐带缆关键电参数要求计算。该研究为水下控制系统通信设计提供了一种有效的分析方法,为海洋工程项目通信系统的设计优化和设备选型打下基础。

长距离链式分布水下控制系统电力分析研究

不同水下控制系统供应商的设备电气参数往往差异很大,且各自采用不同的工具和方法进行水下控制系统电气设计。如何保持水下控制系统设计方案的中立性是设计人员关心的问题。南海某气田水下井口位置呈链式分散布局,兼有远期长距离接入预留等问题,进一步增大了水下控制系统电气设计难度。本文充分考虑不同供应商设备电气参数共性,开展了长距离链式分布水下控制系统供电方案研究。采用SimulationX软件进行了南海某深水气田控制脐带缆导体数量和截面积、上部供电电压等参数设计,详细阐述了具体的冗余供电策略。由此总结出一套适用于不同水下控制系统供应商产品的水下控制系统电气设计方法,对未来水下控制系统电气设计有极大借鉴意义。

SHDSL技术在水下路由通讯中的应用

海洋资源探索需求日益增加,对水下通讯技术的要求也越来越高,以应对深水环境复杂多变、设备间通讯距离长等挑战。本文以南海某水下油气田开发工程为背景,结合项目的实际应用情况,从工程及生产实践角度出发,介绍了SHDSL技术在水下路由通讯中的应用。