水下生产控制系统通讯设计研究

谭壮壮，曲文星

（中国石油集团海洋工程有限公司，北京 100028）

0 引言

近年全球获得的重大勘探发现中，有近50%来自深水海域，随着勘探技术的不断提高，这一占比还会继续提高。在深水海域的油气田开发中，水下生产系统是主要的开发方式。设置于海底的水下油气井采出物经过水下采油树、水下管汇、海底管道以及立管等设施输送到依托设施进行处理[1-3]。

在水下生产系统中，由于水下采油树和水下管汇等设备位于水下，通常人员无法到达，日常操作以及紧急情况下的控制需要通过远程控制系统来进行。水下生产系统的控制系统，即水下生产控制系统（Subsea Production Control System,SPCS），是水下生产系统的重要组成部分，为水下生产提供安全、可靠、高效的数据采集和监控功能，并提供了与依托设施控制系统的接口。SPCS 通过水下采油树、水下管汇等水下设施上的水下控制模块（Subsea Control Module，SCM）来完成对水下阀门的操作，并对水下仪表和各控制模块进行监控[4]。

SPCS 分为上部安装的SPCS 设备和水下安装的SPCS设备，通过水下通讯系统进行通讯。水下通讯系统指上部安装的SPCS 设备和水下安装的SPCS 设备之间的通讯，服务于SPCS，是水上和水下设备之间的数据连接。目前，水下通讯主要采用光纤通讯、数字用户线路（Digital Subscriber Line，DSL）通讯、电力载波通讯[5,6]或多种通讯方式组合等形式[4]。由于不同项目的通讯距离、通讯速率、控制系统结构不同，需要根据项目具体情况选择不同的通讯方式。

1 水下通讯系统结构

水下通讯系统服务于SPCS，通过脐带缆中的通讯线芯连接水上水下设备。……