[发明专利]基于传感海缆的立管在线监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于传感海缆的立管在线监测系统及方法，该系统包括放缆操作子系统、传感海缆子系统和数据解调子系统；放缆操作子系统，用于利用子母管耦合夹具将传感海缆与立管相耦合并放入目标海域；其中，传感海缆从头至尾间隔集成若干光纤光栅阵列传感器；传感海缆子系统，用于利用传感海缆对立管的状态进行实时监测；数据解调子系统，用于记录并保存传感海缆中的光纤光栅阵列传感器波长的变化，以分析出立管的状态。本发明可以实时监测海洋立管从首至尾的应变状况以及温度变化状况，将立管的状态变化耦合至附着于立管旁的传感海缆上，通过传感海缆的状态变化实时监测海洋立管的状态变化。

技术领域

本发明属于立管监测领域，具体涉及一种基于传感海缆的立管在线监测系统及方法。

背景技术

在海洋油气开发领域中，深海立管是油气和可燃冰开采的咽喉，而深海立管又面临腐蚀、高温、高压三大技术挑战。目前，采用的分立式传感器和设备不能满足立管从首至尾实时在线监测，因此需要一种基于传感海缆的立管在线监测系统及方法，可以针对性地解决这些问题，大力地提高相关施工人员以及维护人员的工作效率，让油气开发更加安全可靠。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于传感海缆的立管在线监测系统及方法，实现深海立管状态信息从首至尾实时在线监测。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基于传感海缆的立管在线监测系统，包括放缆操作子系统、传感海缆子系统和数据解调子系统；

放缆操作子系统，用于利用子母管耦合夹具将传感海缆与立管相耦合并放入目标海域；其中，传感海缆从头至尾间隔集成若干光纤光栅阵列传感器；

传感海缆子系统，用于利用传感海缆对立管的状态进行实时监测；

数据解调子系统，用于记录并保存传感海缆中的光纤光栅阵列传感器波长的变化，以分析出立管的状态。

进一步，子母管耦合夹具包括海缆侧单向半圆凹槽型基座、反向双半圆凹槽型卡、立管侧单向半圆凹槽型基座、海缆保护垫圈和橡胶保护垫片；

海缆侧单向半圆凹槽型基座上开有和海缆直径相对应的半圆形凹槽，立管侧单向半圆凹槽型基座上开有和立管直径相对应的半圆型凹槽，反向双半圆凹槽型卡上开有两个开口方向相反、直径分别和海缆与立管直径相对应的半圆型凹槽；海缆侧单向半圆凹槽型基座、反向双半圆凹槽型卡和立管侧单向半圆凹槽型基座依次连接起来形成两个分别放置海缆和立管的圆柱孔；

海缆保护垫圈置于放置海缆的圆柱孔内，橡胶保护垫片置于放置立管的圆柱孔内。

进一步，海缆保护垫圈为长条形且长度和海缆周长相适配，其截面为“Π”型；海缆侧单向半圆凹槽型基座的半圆形凹槽和反向双半圆凹槽型卡中与海缆直径相对应的半圆形凹槽均设有与“Π”型凸起相适配的凹槽；

橡胶保护垫片为长条形且长度和立管周长相适配，其截面为“]”型，“]”型两端的凸起卡在立管侧单向半圆凹槽型基座的半圆形凹槽边缘和反向双半圆凹槽型卡中与立管直径相对应的半圆形凹槽边缘；

海缆侧单向半圆凹槽型基座、反向双半圆凹槽型卡和立管侧单向半圆凹槽型基座上设有用于依次连接固定的螺纹孔，三者通过螺栓依次固定连接。

进一步，放缆操作子系统的放缆方法如下：