CN119393117A 深水海底钻井集成控制系统、方法、设备、装置及介质 （广州海洋地质调查局三亚南海地质研究所）

号中国地质调查局南海地质研究院南本申请公开了一种深水海底钻井集成控制水下铁钻工控制单元以及水下排管系统控制单单元以及水下排管系统控制单元与甲板固井泵铁钻工控制单元以及水下排管系统控制单元与2及所述水下排管系统控制单元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；通过所述脐带缆通信单元与所述甲板泥浆泵控制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3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水水下排管系统控制单元控制水下排管系统下放或者起升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管系统控制单元控制所述夹持机械手关闭和所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4铁钻工控制单元以及所述水下排管系统控制单元通过所述脐带缆通信单元与所述甲板固下排管系统控制单元通过所述脐带缆通信单元与所述甲板泥浆泵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5元以及水下排管系统控制单元与所述环网管理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水下排管系统控制单元之间任意两个控制单元通统控制单元通过脐带缆通信单元与所述司钻座椅控制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6水下排管系统控制单元控制夹持机械手打开下排管系统控制单元控制所述夹持机械手关闭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述任一项所述的深水海底钻井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图2为本发明的另一种具体实施例中的深水海底钻井集成控制系统的结构示意图3为本发明的另一种具体实施例中的深水海底钻井集成控制系统的结构示意图4为本发明的另一种具体实施例中的深水海底钻井集成控制系统的结构示意图5为本发明的另一种具体实施例中的深水海底钻井集成控制系统的结构示意图6为本发明的一种具体实施例中深水海底钻井集成控制系统控制方法的步骤示图7为本发明的另一种具体实施例中的深水海底钻井集成控制系统的结构示意图8为本发明的一种具体实施例中的深水海底钻井集成控制系统控制方法中各个7图9为本发明的另一种具体实施例中的深水海底钻井集成控制系统的结构示意图10为本发明的一种具体实施例中一种深水海底钻井集成控制装置的结构示意[0018]下面结合附图详细描述本发明的实施例对本发明实施例中的深水海底钻井集成元6通过脐带缆通信单元7可以与甲板固井泵控制单元2连接。水下连续管系统控制单元4、水下铁钻工控制单元5以及水下排管系统控制单元6通过脐带缆通信单元7可以与甲板泥浆制单元3可以进行电动钻具以及变压器等设备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8控制单元4、水下铁钻工控制单元5以及水下排管系统控制单元6可以与环网管理交换机74现与水下设备之间的通信。甲板光端机72以及水下光端机73可以进行光纤通信的光电转时视频录像机10在甲板部分还包括有视频监视屏以及视频服务器。水下视频监控交换机统还可以包括综合液压器控制单元16、灯光及摄像头控制单元8以及系统集成控制单元9。灯光及摄像头控制单元8以及系统集成控制单元9均设置于水下。综合液压器控制单元16、灯光及摄像头控制单元8以及系统集成控制单元9均可以通过脐带缆通信单元73与甲板固系统控制单元4、水下铁钻工控制单元5以及水下排管系统控制单元6通过脐带缆通信单元控制单元5以及水下排管系统控制单元6通过脐带缆通信单元可以与司钻座椅控制单元189管下放进行固井作业时，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下送钻完井液前，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单元控制水下卡瓦打开、水下排管系统控制单元控制夹持机械手关闭和扶持机械手打开。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目前海底钻机主要以用于海底地质勘查用海底浅钻，依据钻深需求有从钻深1米[0039]现有的海底浅钻在控制上相对简单，主要由甲板测控系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，[0042]如图7所示，水下环网深水海底钻井集成控制系统按照位置分为水下和甲板面两备控制程序发送来的状态信息综合分析处理，并将判断处理后的逻辑指令发送至设备控[0046]防碰保护主要是井口作业区域，防碰保护功能的实现需要的设备包括水下铁钻[0047]当处于连续管钻井作业模式时，水下连续管系统控制器控制连续管穿过井口作[0048]当水下铁钻工控制器控制水下铁钻工以及水下排管系统控制器控制套管下放进[0049]当下铁钻工控制器控制水下铁钻工以及水下排管系统控制器控制水下排管系统在甲板泥浆泵控制器控制甲板泥浆泵和甲板固井泵控制器控制固井泵往水下送[0055]进一步地，参照图9，在甲板部分泥浆泵、固井泵及司钻座椅控制器采用S7_1200PLC控制器。司钻人机界面采用IPC面板式工控机，人机界面程序基于博图平台Wincc通过对应的交换机接入环网。逻辑控制网所有PLC控制器之间可以通过S7单边通信方式建水下摄像头都配备照明及云台。本实施例的逻辑控制网整套系统基于工业控制产品开发。水下设备复杂钻井工艺联动互锁以及井口交叉作业防碰等[0062]上述深水海底钻井集成控制系统控制方法实施例中的内容均适用于本存储介质[0063]在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被的电连接部（电子装置便携式计算机盘盒（者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适些等同的变形或替换均包含在本