水下生产控制系统液压动力模拟分析

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1、2013年6月机床与液压June2013第4l卷第11期MACHINETO0L＆HYDRAUUCSVo1．41No．11DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．11．050水下生产控制系统液压动力模拟分析周声结，戚蒿(1．中海石油(中国)有限公司湛江分公司，广东湛江524057；2．中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司，广东湛江524057)摘要：对水下生产系统的液压系统、电力系统和通信系统进行不同工况下的性能分析是保障水下生产装置安全可靠工作的关键以中海石油(中国)有

2、限公司湛江分公司某气田开发工程项目水下生产系统的液压系统构架及参数分析为例，介绍了运用“TheControlSimulator”软件进行液压动力分析的要点。分析在最小和最大井口关断压力下阀门的开关响应时间、阀门打开之后压力恢复时间、序列阀门开启时间、ESD指令下关阀响应时间等，并将分析结果和实际生产情况进行对比，可知该液压系统的各项性能指标均满足相应标准和规范的要求。关键词：水下生产系统；液压动力单元；脐带缆；阀门执行器；模拟分析中图分类号：TM743文献标识码：B文章编号：1001—3881(201

3、3)11—176—3HydraulicPowerSimulationAnalysisforSubseaProductionControlSystemZHOUShen~ie，QIHao(1．CNOOCLtd．一Zha~iang，Zha~iangGuangdong524057，China；2．OilProductionServicesCo．，CNOOCEnergyTechnology＆ServicesLtd．，Zha~iangGuangdong524057，China)Abstract：Theperfor

4、manceanalysesinvariouscasesforhydraulicsystem，powersystemandcommunicationsystemofsubseaproductionsystemarethekeytoensurethesubseaproductionequipmentworkingreliably．Basedonthehydraulicsystemarchitectureandperformanceanalysisofagasfielddevelopmentprojecto

5、fCNOOCLtd．一Zhanjiang，thekeypointsofapplyingsoftware“TheCon·trolSimulator”tomakehydraulicsystemperformanceanalysiswerepresented．Byanalyzingvalveactuatoroperatingtime，hydraulicpressurerecoveringtimes，valveopeningtimeinseries，valveclosingtimeinESDcommandun

6、dermaximumandminimumwellheadshut-inpressureandcomparingtheconclusionswithactualoperatingcase，itisshownthatthehydraulicsystemmeetstherequirementofcorrespondingstandard．Keywords：Subseaproductionsystem；Hydraulicpowerunit(HPU)；-Umbilicalcable；Valveactuator；

7、Simulationanalysis由于陆上和浅海油气的日渐枯竭，深水油气开发图1。已成为必由之路。随着南中国海深水油气田流花4—1、荔湾3—1的重大发现，利用水下生产系统进行深水油气田开发已成为我国海洋油气田未来发展的趋势⋯。目前，国际上应用于深水油气田开发的水下生产装置大多采用复合电液控制模式，因为该模式具有体积小、工作平稳、便于操纵和远程控制、传输功率大、易于过载保护、数据采集及监控能力强等特点。该液压控制过程为：位于水面生产设施上的液压动力源通过脐带缆中的液压管线经水下分配单元将图1典型液压控

8、制系统示意图液压油输送到水下生产装置上的水下控制模块1液压系统整体构架简述(SCM)，SCM通过脐带缆中的通信电缆接受主控站崖城13—4气田分南高点和主体区两个区块，液的信号控制其内的电磁换向阀，然后由SCM提供的压动力单元(HPU)位于崖城13—1平台上，HPU液压油直接控制阀门执行器，实现阀门的开关，达到到南高点是通过14．5km的复合电液控制主脐带缆与控制油气通断的目的。典型的液压控制系统见示意水下终端接头(STH)相连，然后利用20m液压跨收稿日