一站式油气工程作业检测智能操作平台的制作方法

本发明属于石油天然气工程领域，特别涉及到油气工程作业检测操作平台。

背景技术：

1、在石油天然气工程领域，随着石油钻井、页岩油气不断深入开发，全国各大油田的深井、超深井钻探数量迅速增加，钻井过程复杂情况增多，大型压裂连续作业，对于安装钻井位置防喷器、钻修井机等钻井压裂关键装备质量要求更加严格。

2、为预防重大安全事故的发生，需要对油气田上关键装备进行检测，但是目前油气田现场试压作业、无损检测、振动测试、实时壁厚“监控”、应力测试、现场安全作业等检测工作量大、管理效率较低、自动化水平以及出具报告效率不高等问题。同时石油化工行业自身高温高压、易燃易爆、有毒有害等特点，为应急救援带来了巨大的挑战。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一站式油气工程作业检测智能操作平台，集成了多个油气田现场作业操作系统，系统操作便捷能实时、直观、准确的监测钻修井机以及检测压裂关键装备等，作业现场面对突发的紧急安全事件及时响应。

2、本发明的技术方案是：

3、一站式油气工程作业检测智能操作平台，包括井口防喷器智能试压系统、压裂作业振动测试系统、检测服务维修操作台、电磁超声系统、无线应变测试系统、应急抢险救援系统；

4、井口防喷器智能试压系统，包括数字化远程实时监测模块和智能试压控制模块组成，数字化远程实时监测模块中嵌入监控视频转换器，将试压现场图像数据实时传输到显示器；智能试压控制模块包括试压工作调节井口防喷器固定；无线控制器通过红外传输控制试压口，一体化智能控制云平台实时控制试压的每个阶段以及智能绘制曲线；

5、压裂作业振动测试系统由采集器、振动传感器、智能运维平台组成，采集器采集传感器数字信号处理以及存储；智能运维平台对传感器分布的测点频域分析诊断异常振动点位；

6、检测服务维修操作台上固定有ai智能起吊器，存放各种维修器具；

7、电磁超声系统，包括磁力探头、采样模块，磁力探头实时采样电磁扰动数据传输到数据采样模块中，采样模块通过数据服务器发送到远程实时监控云平台；

8、无线应变测试系统，包括无线应变信号发射器、信号接受基站、无线接受应变分析平台，无线应变信号发射器采集阻值变化通过无线发送到信号接受基站转化数据包进行自动计算，无线接受应变分析平台形成测试点位曲线对检测结果进行一体化分析及评估；

9、应急抢险救援系统，包括一台智能识别灭火机器车，内置无线智能控制器和无线传感器，无线智能控制器接收远程实时监控云平台的信号控制智能识别灭火机器车，无线传感器自动定位火源。

10、井口防喷器智能试压系统每次的试验数据能够进行及时保存，进行更为复杂的数据处理。系统中嵌入微型打印机便于出具试压曲线报告。

11、压裂作业振动测试系统采用拓扑优化的方法设计振动阵列传感器布置方式，通过现场振动传感器无线信号，传递到智能运维中心，由智能分析系统进行设备的诊断，将实际情况通过网络反馈到人机交互平台上。

12、本发明具有以下有益效果：本发明提供了一站式油气工程作业检测智能操作平台，实时采取现场作业多类型传感器数据，经过算法对数据压缩融合处理实现高度智能化检测。为研究防喷器气密性和钻井压裂关键装备壁厚腐蚀规律提供更加准确全面的数据，能够实时监测现场通过微型打印机在现场快速出具检测报告。在压裂作业的振动测试中，运用拓扑优化的方法设计振动阵列传感器布置方式，改善系统复杂度与数据传输、处理难度随传感器数量增加而显著增加缺点，通过这种方式可以通过少量的传感器获取足够的信息。检测出缺陷的装备通过维修操作台，高效的起吊固定于台面上，方便工作现场维修。利用无线应变测试系统，对无线应变信号发射器采集的信号高效的存储和处理，提供更全面的井架承载能力分析计算，信号接受基站无偏差的数据转化传输，井架的三维图像以及关键点位在智能操作平台清晰显示。智能操作平台的应急抢险救援系统，通过后台软件实现机器车的综合处置能力，根据现场高温和有毒气体危险环境全地形运作，自带高清无线图像传输功能能够替代传统的救援人员喷淋，扑火等任务，实现远程实时视频监控。智能识别灭火机器车采用电油混合驱动双联变量泵的动力，闭口式鼓机驱动和负载敏感型互锁气动系统使得系统功耗低，传动效率高。

13、本发明通过一站式智能检测操作平台高效一体化解决油田关键钻井压裂设备检测，同时设置应急求援系统，充分发挥智能机器人的灵活机动性能保障作业现场安全。另外，本发明提供了简洁便捷的人机交互界面，现场检测人员在办公区中的屏幕上进行试压作业、无损检测、振动测试、实时壁厚“监控”、应力测试、应急作业等选择和设置，原理科学实用性强，能够实现实时监测，对检测试验的结果有更直观显示，快速的出具报告，保障油田关键钻井压裂设备质量安全。

技术特征：

1.一站式油气工程作业检测智能操作平台，包括井口防喷器智能试压系统、压裂作业振动测试系统、检测服务维修操作台、电磁超声系统、无线应变测试系统、应急抢险救援系统；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一站式油气工程作业检测智能操作平台，其特征在于：井口防喷器智能试压系统每次的试验数据能够进行及时保存，进行更为复杂的数据处理，系统中嵌入微型打印机便于出具试压曲线报告。

3.根据权利要求1或2所述的一站式油气工程作业检测智能操作平台，其特征在于：压裂作业振动测试系统采用拓扑优化的方法设计振动阵列传感器布置方式，通过现场振动传感器无线信号，传递到智能运维中心，由智能分析系统进行设备的诊断，将实际情况通过网络反馈到人机交互平台上。

技术总结
一站式油气工程作业检测智能操作平台，井口防喷器智能试压系统实时监测模块中嵌入监控视频转换器，控制试压的每个阶段以及智能绘制曲线，压裂作业振动测试系统采集器采集传感器数字信号处理以及存储，分析诊断异常振动点位；检测服务维修操作台上固定有AI智能起吊器，存放各种维修器具；电磁超声系统实时采样电磁扰动数据传输到数据采样模块中并发送到远程实时监控云平台；无线应变测试系统分析平台形成测试点位曲线对检测结果进行一体化分析及评估；应急抢险救援系统，可自动定位火源并灭火。本发明可直观、准确的监测钻修井机以及检测压裂关键装备等，作业现场面对突发的紧急安全事件及时响应。

技术研发人员：韩同方,卓俊康,张前,敖潘,文成龙,宋晓明
受保护的技术使用者：中石化胜利石油工程有限公司井下作业公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12