一种用于海上动力定位钻井平台的井场调查系统的控制方法与流程

本发明涉及海上石油钻井技术领域，更具体地说，涉及一种用于海上动力定位钻井平台的井场调查系统的控制方法。

背景技术：

随着中国经济的不断发展，对石油能源需求量的不断增加。单一的陆上开采油气资源已不能满足需要，未来越来越多的开发将集中在海上。目前我国海洋油气资源开发主要在近海较浅的大陆架，然而深海的油气储量约占中国油气总资源量的三分之一，随着石油勘探开采技术的进步，进军深海已成必然。

海上动力定位钻井平台作为深水油气资源开采的载体，相对于浅海的半潜式钻井平台拥有DP动力定位系统，为深水油气资源钻采提供了良好的作业条件。一般钻井平台在开钻前需要对设计井口进行井场预调查。

传统的深水井场调查方法是用专用勘察船拖带深拖系统，搭载多波束测深仪、侧扫声呐、浅剖系统、磁力仪等设备对井场区域进行调查。由于勘察船和深拖系统成本较高，加之在深海区域受限于海况及作业水深的影响，作业效率低，导致深水井场调查的费用非常高。由于水深非常大，调查过程受双船定位难、数据传输距离长、中上层水流不稳定等因素影响，得到的数据误差较大。为降低钻井作业风险，往往需要钻井船远离预定井位，这在一定程度上降低了勘探成功率。

因此，需要更好地控制井场调查系统进行海底井场调查工作。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于海上动力定位钻井平台的井场调查系统的控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于海上动力定位钻井平台的井场调查系统的控制方法，包括以下步骤：

S1：动力定位钻井平台到达待测井位后，在ROV的框架上安装用于搭载TSS440系统的液压折臂装置，同时，所述ROV搭载井场调查设备；

S2：将所述液压折臂装置调整为竖起状态，操作人员控制所述ROV入水，并移动至海底预定作业位置；

S3：操作人员控制所述液压折臂装置调整为摆平状态，保持所述TSS440系统的探测线圈与所述ROV的水平中轴线平行，控制所述ROV按照预设调查测线进行调查作业，获取所述TSS440系统以及所述井场调查设备的调查数据，并将所述调查数据实时传输至所述平台。

在本发明所述的控制方法中，还包括：

S4：完成调查作业后，操作人员通过所述ROV的脐带缆控制所述液压折臂装置调整为竖起状态，并将所述ROV回收至所述平台；

从所述ROV上拆卸下所述液压折臂装置、所述TSS440系统以及所述井场调查设备。

在本发明所述的控制方法中，所述S4包括：完成调查作业后，将所述液压折臂装置调整为竖起状态，所述ROV从海底至通过所述平台的月池门回到所述平台，期间所述液压折臂装置保持竖起状态。

在本发明所述的控制方法中，所述S1包括：在所述ROV的后框架安装所述液压折臂装置，在所述液压折臂装置上安装所述TSS440系统，并通过控制所述液压折臂装置竖起或摆平所述TSS440的探测线圈。

在本发明所述的控制方法中，所述S2包括：所述液压折臂装置调整为竖起状态后，所述ROV通过所述平台的月池门入水，在所述ROV到达所述预定作业位置之前，所述液压折臂装置保持竖起状态。

在本发明所述的控制方法中，所述S3包括：在所述ROV上安装摄像头，所述摄像头实时采集所述液压折臂装置的工作状态，并通过所述ROV的脐带缆传输至所述平台；

操作人员根据所述液压折臂装置的工作状态反馈调整所述液压折臂装置。

在本发明所述的控制方法中，所述S3还包括：操作人员通过监测设备判断所述ROV是否偏离所述预设调查测线，若是，则控制所述ROV回到所述预设调查测线。

在本发明所述的控制方法中，控制所述液压折臂装置调整为竖起状态或摆平状态包括：

操作人员发出控制信号，所述控制信号通过所述ROV的脐带缆传输至所述ROV的液压控制阀；

所述液压控制阀将所述控制信号传输至液压马达，所述液压马达控制所述液压折臂装置的折臂竖起或摆平。

在本发明所述的控制方法中，所述预设调查测线包括多条调查测线，且相邻所述测线之间的重复率不少于20％，所述测线密度随着距离井口的距离的减小而增大。

在本发明所述的控制方法中，所述井场调查设备包括：多波束测深仪、侧扫声呐、浅剖系统，所述井场调查设备的调查数据包括：深度信息、地表反射强度信息、底层剖面信息。

实施本发明的用于海上动力定位钻井平台的井场调查系统的控制方法，具有以下有益效果：实现了在动力定位钻井平台月池空间不足的情况下，在海上动力定位钻井平台上更好地控制ROV携带TSS440系统等调查工具下水，进行海底井场调查作业，且调查效率高、精度高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明用于海上动力定位钻井平台的井场调查系统的控制方法的程序流程图；

图2是本发明中的井场调查系统的控制原理图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明公开了一种用于海上动力定位钻井平台的井场调查系统的控制方法，实现更好地控制用于海上动力定位钻井平台的井场调查系统进行海底井场调查工作。

所述用于海上动力定位钻井平台的井场调查系统包括ROV(Remote Operated Vehicle，无人遥控潜水器)，以及TSS440系统。钻井平台包括坐底式钻井平台、自升式钻井平台、浮船式钻井平台(钻井船)和半潜式钻井平台，是主要用于钻探井的海上结构物，上装有钻井、动力、通讯、导航等设备。ROV是可用于水下观察、检查和施工的水下机器人；TSS440系统是可用于管道和海底光缆检测的磁力探测系统。在ROV后框架安装液压折臂装置，液压折臂装置上安装TSS440系统，TSS440系统的探测线圈可通过安装带绑定在液压折臂装置的两个臂杆上，并与臂杆保持平行状态，ROV实时控制液压折臂装置来竖起或者摆平TSS440系统的探测线圈，同时ROV搭载摄像机、多波束测深仪、侧扫声呐、浅剖系统等井场调查设备进行井场调查。如图2所示，在ROV操作人员发出控制信号后，通过ROV的脐带缆传输信号至ROV的液压控制阀上，液压控制阀按照信号做出相应的动作给液压马达，液压马达通过液压折臂装置的转向拉杆控制液压折臂装置的臂杆摆臂，从而控制TSS440系统的探测线圈的竖起和摆平，当液压折臂装置的臂杆为竖起状态时，臂杆与海底保持垂直，TSS440系统的探测线圈也相应地竖起，与海底保持垂直；当液压折臂装置的臂杆为摆平状态时，臂杆与海底保持平行，TSS440系统的探测线圈也相应地摆平，与海底保持平行并进行作业。同时操作人员通过ROV后置摄像机可以实时观察液压折臂装置的状态。

本发明中所述的用于海上动力定位钻井平台的井场调查系统，可以控制ROV、液压折臂装置和井场调查作业过程，实现在动力定位钻井平台月池空间不足的情况下ROV携带TSS440等调查工具下水，并完成井场调查作业。也就是利用动力定位钻井平台和其配置的ROV，实现了深水井场调查作业。而且该井场调查作业利用了钻井平台连接钻杆的时间，而原来在此期间ROV是处于休整状态，所以该作业方案没有额外增加钻井平台作业时间。该系统实现了一种效率高、精度高的井场调查方式。

参阅图1，本发明的用于海上动力定位钻井平台的井场调查系统的控制方法，包括以下步骤：

S1：动力定位钻井平台到达待测井位后，在ROV的框架上安装用于搭载TSS440系统的液压折臂装置，同时，ROV搭载井场调查设备。井场调查设备包括：多波束测深仪、侧扫声呐、浅剖系统，通过多波束测深仪、侧扫声呐、浅剖系统分别得到深度信息、地表反射强度信息、底层剖面信息等调查数据。

具体地，S1包括：动力定位钻井平台到达待测井位，并启动动力定位状态后，然后开始连接钻杆，在ROV的后框架安装液压折臂装置，在液压折臂装置上安装TSS440系统，并通过控制液压折臂装置竖起或摆平TSS440的探测线圈。控制液压折臂装置调整为竖起状态或摆平状态包括：

操作人员发出控制信号，控制信号通过ROV的脐带缆传输至ROV的液压控制阀；

液压控制阀将控制信号传输至液压马达，液压马达控制液压折臂装置的折臂竖起或摆平。

S2：将液压折臂装置调整为竖起状态，操作人员控制ROV入水，并移动至海底预定作业位置。

具体地，S2包括：液压折臂装置调整为竖起状态后，操作人员控制ROV通过平台的月池门入水，在ROV到达预定作业位置之前，液压折臂装置保持竖起状态。

S3：操作人员控制液压折臂装置调整为摆平状态，保持TSS440系统的探测线圈与ROV的水平中轴线平行，控制ROV按照预设调查测线进行调查作业，获取TSS440系统以及井场调查设备的调查数据，并将调查数据实时传输至平台。

具体地，S3包括：在ROV上安装摄像头，摄像头实时采集液压折臂装置的工作状态，并通过ROV的脐带缆传输至平台；

操作人员根据液压折臂装置的工作状态反馈调整液压折臂装置。

在本发明所述的控制方法中，S3还包括：操作人员通过监测设备判断ROV是否偏离所述预设调查测线，若是，则控制ROV回到预设调查测线。

在本发明的控制方法中，还包括：

S4：完成调查作业后，操作人员通过ROV的脐带缆控制所述液压折臂装置调整为竖起状态，并将ROV回收至所述平台；

从ROV上拆卸下所述液压折臂装置、TSS440系统以及井场调查设备。

具体地，S4包括：完成调查作业后，将液压折臂装置调整为竖起状态，ROV从海底至通过平台的月池门回到平台，期间液压折臂装置保持竖起状态。

在本发明所述的控制方法中，预设调查测线包括多条调查测线，且相邻测线之间的重复率不少于20％，测线密度随着距离井口的距离的减小而增大。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。