【技术实现步骤摘要】
本申请涉及海底钻井，尤其是一种深水海底钻井集成控制系统、控制方法、设备、装置与存储介质。
技术介绍
1、深水海底钻井集成控制系统在海底由连续管水下滚筒、水下注入头、水下排管机械手、水下管具排管装置、水下上吊卡、水下下卡瓦、防喷器、电动钻具、上机架液压站、下机架液压站、水下铁钻工、升降机架以及防沉板等10多套设备组成。相关技术的海底浅钻整体电控系统较为简单紧凑、功能单一且未有相关冗余，其不能满足深水海底钻井系统控制需求。具体地，其主要体现在一个水上控制系统满足不了所有设备的控制功能需求，同时水上控制系统故障将导致所有设备都不能操作，存在很大安全隐患。而且相关技术的海底浅钻整体电控系统没有采用集成控制，导致系统在交叉作业时容易产生碰撞以及在复杂钻井工艺流程中各个设备各自作业的缺陷，导致作业安全性差。因此，相关技术中仍存在需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
2、为此，本申请实施例的一个目的在于提供的一种深水海底钻井集成控制系统、控制方法、设备、装置与存储介质，该方案可以提高作业安全性。
3、为了达到上述技术目的，本申请实施例所采取的技术方案包括：一种深水海底钻井集成控制系统，包括：脐带缆通信单元、甲板泥浆泵控制单元、甲板固井泵控制单元、电动钻具控制单元、水下连续管系统控制单元、水下铁钻工控制单元以及水下排管系统控制单元；所述甲板泥浆泵控制单元和所述甲板固井泵控制单元均设置于水上；所述电动钻具控制
4、本实施例可以通过相互连接的甲板泥浆泵控制单元、甲板固井泵控制单元、电动钻具控制单元、水下连续管系统控制单元、水下铁钻工控制单元以及水下排管系统控制单元在不同的作业情况下实现整个系统之间每个执行部件之间的防碰保护以及每个控制单元之间的联动互锁。本申实施例可以实现交叉作业的防碰控制、复杂钻井工艺流程联动互锁，本实施例可以改善钻井作业的安全性、提高系统控制的自动化程度。
5、另外，根据本专利技术的上述实施例的深水海底钻井集成控制系统，还可以有以下附加的技术特征：
6、进一步地，本申请实施例中，所述脐带缆通信单元包括甲板测控交换机、甲板光端机、水下光端机以及环网管理交换机；所述甲板泥浆泵控制单元、所述甲板固井泵控制单元与所述甲板测控交换机连接；所述水下光端机以及所述甲板测控交换机与所述甲板光端机连接；所述水下光端机、电动钻具控制单元、水下连续管系统控制单元、水下铁钻工控制单元以及水下排管系统控制单元与所述环网管理交换机连接。
7、进一步地，本申请实施例中，所述系统还包括视频录像机、水下视频监控交换机、井口摄像头、排管系统摄像头、连续管系统摄像头以及注入头摄像头；所述视频录像机以及所述水下光端机与所述甲板光端连接；所述井口摄像头、所述排管系统摄像头、所述连续管系统摄像头、所述注入头摄像头以及所述水下光端机与所述水下视频监控交换机连接。
8、进一步地，本申请实施例中，所述系统还包括综合液压器控制单元、灯光及摄像头控制单元以及系统集成控制单元；所述灯光及摄像头控制单元、所述综合液压器控制单元以及所述系统集成控制单元均设置于水下；所述灯光及摄像头控制单元、所述综合液压器控制单元以及所述系统集成控制单元均通过所述脐带缆通信单元与所述甲板固井泵控制单元连接。
9、进一步地，本申请实施例中，所述灯光及摄像头控制单元、系统集成控制单元、电动钻具控制单元、水下连续管系统控制单元、所述水下铁钻工控制单元以及所述水下排管系统控制单元均为plc控制单元；所述灯光及摄像头控制单元、所述系统集成控制单元、所述电动钻具控制单元、所述水下连续管系统控制单元、所述水下铁钻工控制单元以及所述水下排管系统控制单元之间任意两个控制单元通过以太网通信。
10、进一步地，本申请实施例中，所述系统还包括司钻控制单元以及司钻座椅控制单元；所述电动钻具控制单元、所述水下连续管系统控制单元、所述水下铁钻工控制单元以及所述水下排管系统控制单元通过脐带缆通信单元与所述司钻控制单元连接；所述电动钻具控制单元、所述水下连续管系统控制单元、所述水下铁钻工控制单元以及所述水下排管系统控制单元通过脐带缆通信单元与所述司钻座椅控制单元连接。
11、另一方面，本申请实施例还提供一种深水海底钻井集成控制系统控制方法，包括：
12、当处于连续管钻井作业模式时，水下连续管系统控制单元控制连续管穿过井口作业，所述水下铁钻工控制单元控制水下铁钻工以及所述水下排管系统控制单元控制水下排管系统禁止进入井口；
13、当所述水下铁钻工控制单元控制水下铁钻工以及所述水下排管系统控制单元控制套管下放进行固井作业时，所述水下连续管系统控制单元控制水下连续管系统停止进入井口区域；
14、当所述下铁钻工控制单元控制水下铁钻工以及所述水下排管系统控制单元控制水下排管系统完成套管上卸扣后，所述水下铁钻工控制单元控制铁钻工离开井口区域，所述水下排管系统控制单元控制水下排管系统下放或者起升套管；
15、在所述甲板泥浆泵控制单元控制甲板泥浆泵和所述甲板固井泵控制单元控制固井泵往水下送钻完井液前，所述水下连续管系统控制单元控制水下连续管系统的钻完井液进口总阀打开；
16、在连续管钻井作业下放及回收连续管和电动钻具前，所述水下铁钻工控制单元控制水下卡瓦打开；
17、在上卸扣套管作业时，所述水下铁钻工控制单元控制所述水下卡瓦关闭以及所述水下排管系统控制单元控制夹持机械手打开和扶持机械手关闭；
18、在起下放套管作业时，所述水下铁钻工控制单元控制所述水下卡瓦打开、所述水下排管系统控制单元控制所述夹持机械手关闭和所述扶持机械手打开；
19、在所述电动钻具控制单元控制电动钻具旋转钻进时，所述甲板泥浆泵控制单元控制所述甲板泥浆泵启动往下泵送钻井液。
20、另一方面，本申请实施例还提供一种海底钻井设备，包括前面所述的深水海底钻井集成控制系统。
21、另一方面，本申请还提供一种深水海底钻井集成控制装置，包括：
22、至少一个处理器；
23、至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
24、当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如
技术实现思路
中任一项所述的深水海底钻井集成控制系统。
25、此外，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种深水海底钻井集成控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的深水海底钻井集成控制系统，其特征在于，所述脐带缆通信单元包括甲板测控交换机、甲板光端机、水下光端机以及环网管理交换机；所述甲板泥浆泵控制单元、所述甲板固井泵控制单元与所述甲板测控交换机连接；所述水下光端机以及所述甲板测控交换机与所述甲板光端机连接；所述水下光端机、电动钻具控制单元、水下连续管系统控制单元、水下铁钻工控制单元以及水下排管系统控制单元与所述环网管理交换机连接。
3.根据权利要求2所述的深水海底钻井集成控制系统，其特征在于，所述系统还包括视频录像机、水下视频监控交换机、井口摄像头、排管系统摄像头、连续管系统摄像头以及注入头摄像头；
4.根据权利要求1所述的深水海底钻井集成控制系统，其特征在于，所述系统还包括综合液压器控制单元、灯光及摄像头控制单元以及系统集成控制单元；所述灯光及摄像头控制单元、所述综合液压器控制单元以及所述系统集成控制单元均设置于水下；所述灯光及摄像头控制单元、所述综合液压器控制单元以及所述系统集成控制单元均通过所述脐带缆通信单元与所述甲板固
5.根据权利要求4所述的深水海底钻井集成控制系统，其特征在于，所述灯光及摄像头控制单元、系统集成控制单元、电动钻具控制单元、水下连续管系统控制单元、所述水下铁钻工控制单元以及所述水下排管系统控制单元均为PLC控制单元；所述灯光及摄像头控制单元、所述系统集成控制单元、所述电动钻具控制单元、所述水下连续管系统控制单元、所述水下铁钻工控制单元以及所述水下排管系统控制单元之间任意两个控制单元通过以太网通信。
6.根据权利要求1所述的深水海底钻井集成控制系统，其特征在于，所述系统还包括司钻控制单元以及司钻座椅控制单元；所述电动钻具控制单元、所述水下连续管系统控制单元、所述水下铁钻工控制单元以及所述水下排管系统控制单元通过脐带缆通信单元与所述司钻控制单元连接；所述电动钻具控制单元、所述水下连续管系统控制单元、所述水下铁钻工控制单元以及所述水下排管系统控制单元通过脐带缆通信单元与所述司钻座椅控制单元连接。
7.一种深水海底钻井集成控制系统控制方法，其特征在于，通过上述权利要求1-6任一项所述的深水海底钻井集成控制系统实现，方法包括：
8.一种海底钻井设备，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的深水海底钻井集成控制系统。
9.一种深水海底钻井集成控制装置，其特征在于包括：
10.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求7所述的深水海底钻井集成控制系统控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种深水海底钻井集成控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的深水海底钻井集成控制系统，其特征在于，所述脐带缆通信单元包括甲板测控交换机、甲板光端机、水下光端机以及环网管理交换机；所述甲板泥浆泵控制单元、所述甲板固井泵控制单元与所述甲板测控交换机连接；所述水下光端机以及所述甲板测控交换机与所述甲板光端机连接；所述水下光端机、电动钻具控制单元、水下连续管系统控制单元、水下铁钻工控制单元以及水下排管系统控制单元与所述环网管理交换机连接。
3.根据权利要求2所述的深水海底钻井集成控制系统，其特征在于，所述系统还包括视频录像机、水下视频监控交换机、井口摄像头、排管系统摄像头、连续管系统摄像头以及注入头摄像头；
4.根据权利要求1所述的深水海底钻井集成控制系统，其特征在于，所述系统还包括综合液压器控制单元、灯光及摄像头控制单元以及系统集成控制单元；所述灯光及摄像头控制单元、所述综合液压器控制单元以及所述系统集成控制单元均设置于水下；所述灯光及摄像头控制单元、所述综合液压器控制单元以及所述系统集成控制单元均通过所述脐带缆通信单元与所述甲板固井泵控制单元连接。
5.根据权利要求4所述的深水海底钻井集成控制系统，其特征在于，所述灯光及摄像头控制单元、系统集成控制单元、电动钻具控制单元、水下连续管系统控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：林康，吕阳，鲁劲松，张江勇，肖文生，田烈余，孙明远，杨楠，吴庐山，陈炜，邵长高，刘西宁，邝晗宇，王先庆，姚慧敏，
申请(专利权)人：广州海洋地质调查局三亚南海地质研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。