郝亚冲 程武山 张鹏举 饶 斌

(1.上海工程技术大学机械工程学院，上海 201620；2.美钻能源科技(上海)有限公司，上海 201900)

随着海洋油气田开发不断向深海推进，水下生产控制系统也已发展成具有直接液压、先导液压、顺序液压、直接电液、复合电液及全电气等多种控制模式，其中复合电液控制技术是现阶段具有明显优势并被广泛应用的成熟技术[1]。深海油气田水下控制器是水下生产控制系统的核心，但是目前国内尚无这方面的成熟产品。因此，深海油气田水下控制器的国产化研制已经成为我国发展水下生产控制系统进程中必须尽快解决的重要课题。

笔者设计了一种深海油气田水下控制器，给出了深海油气田水下控制器自控系统的网络结构、硬件结构、软件流程以及基于电力载波的通信方案，并结合KingVIEW软件设计了人机交互界面。

1 深海油气田水下生产控制系统①

水下生产控制系统是深海油气田采集油气的必备装置，主要由主控站(MCS)、供电单元、脐带缆、水下脐带缆终端单元、水下控制模块(SCM)及采油树等部分组成，如图1所示。水下生产控制系统在整个深海油气田生产系统中的作用至关重要，整体架构决定了整个控制系统的性能[2]。水下控制系统包括水上部分和水下两部分，水上平台设置有主控制系统(MCS)监控水下生产；水下井口设置有采油树和水下控制模块(SCM)，其中水下控制模块控制采油树执行生产操作和安全关断，并完成采油树各回路的温度、压力及沙粒冲蚀等传感信号的采集，实现对各回路生产状态的监控，并实时将数据通过电力载波传送到水上平台的主控制系统[3]。……