[發(fā)明專利]一種海上輸油輸氣柔性立管管線

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110237066.9
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN102269328A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張愛暉;張大地;張修
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: F17D1/08
• 分類號: F17D1/08
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海上采油、采氣等海上作業(yè)系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種海上輸油輸氣柔性立管管線。

背景技術(shù)

隨著沿海地區(qū)和淺水區(qū)儲備油氣資源的日益枯竭，深水區(qū)油氣資源的開采和生產(chǎn)成為了海洋能源開發(fā)的目標(biāo)。目前發(fā)現(xiàn)的大型海上油田大多處于深水海域，世界各國海洋油氣資源的開采和生產(chǎn)正加快向更深的水域發(fā)展。輸油管線是深海采油生產(chǎn)系統(tǒng)中關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)體之一，隨著海底油田的深度加深，傳統(tǒng)的鋼管輸油管道的設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行管理越來越困難，造價(jià)也越來越高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種安全可靠、施工方便容易、施工速度快、成本低的海上輸油輸氣柔性立管管線。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種海上輸油輸氣柔性立管管線，它包括線纜、線纜上方用于輸油輸氣的軟管、線纜下方用于確定管線空間路徑的錨鏈；所述線纜與所述軟管之間采用約束組件相連；所述的線纜與所述錨鏈之間采用連接組件相連；所述錨鏈與浮力組件相連。所述約束組件套住軟管以防止軟管發(fā)生漂移；所述連接組件將線纜固定于錨鏈之上確保錨鏈、線纜、管線具有相同的空間路徑；浮力組件托住錨鏈形成豎向的重力懸鏈線段和橫向的波浪線段。

作為本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述連接組件包括連接帶和設(shè)于連接帶兩端的第一夾具，所述第一夾具的端部設(shè)有定位槽，所述線纜夾持固定于定位槽中，錨鏈套設(shè)于首尾連接于線纜上的連接帶內(nèi)。

所述約束組件包括約束帶和設(shè)于約束帶兩端的第二夾具，所述第二夾具的端部設(shè)有定位槽，所述線纜夾持固定于定位槽中，軟管套設(shè)于首尾連接于線纜上的約束帶內(nèi)。

所述的浮力組件包括浮箱和/或浮筒，所述的浮箱和浮筒可同時(shí)采用，也可采用其中的一種。

所述浮箱通過浮箱張力索固定于海底基礎(chǔ)上，所述浮箱與錨鏈通過螺栓連接。

所述浮筒通過浮筒連接帶與錨鏈相連。

所述軟管的端部設(shè)有軟管接頭，所述軟管接頭包括連接管和帶螺栓的加強(qiáng)箍，所述軟管粘結(jié)套設(shè)于連接管上，所述加強(qiáng)箍套設(shè)于所述軟管與連接管的結(jié)合部上，所述連接管的出口端設(shè)有用于安裝連接的連接部。

本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明采用軟管作為海上輸油輸氣的立管，重力錨鏈、浮箱及浮筒確定了管線的空間路徑，線纜及約束組件防止軟管發(fā)生大位移的漂移，受到有效約束的軟管能夠可靠地輸送油氣。該輸油輸氣立管具有軟管保護(hù)好、牢固可靠、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

2、本發(fā)明采用軟管立管來實(shí)現(xiàn)輸油輸氣，軟管質(zhì)量輕便、無需防銹處理、能折疊、能盤圓于滾筒之上，不會(huì)在施工過程中由于海水壓力而發(fā)生管道的壓曲破壞，接頭少，鋪設(shè)施工速度快；采用軟管輸送油氣時(shí)，軟管內(nèi)油氣產(chǎn)生的壓力可以由軟管外部的海水壓力來平衡，作用于軟管管壁上的應(yīng)力小，更加節(jié)省材料；采用軟管在輸送油氣時(shí)，管內(nèi)油氣的比重比海水小，軟管內(nèi)的油氣能夠受到海水的浮力作用，油氣在浮力的作用下在管道內(nèi)有自行向海面運(yùn)動(dòng)的趨勢，可以減少管線的輸送壓力。

3、本發(fā)明的立管可以減少輸油輸氣管道在海床上的鋪設(shè)長度，避開在具有復(fù)雜地形地貌的海床上鋪設(shè)管線。

4、本發(fā)明的立管具有橫向緩和波浪線段，它可以減小采油駁船與軟管連接處管道所受的應(yīng)力，能放寬采油駁船在波浪荷載作用下的水平及豎向位移限值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的立管管線結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的立管管線豎向段剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的立管管線橫向段剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中連接組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中約束組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中浮箱與錨鏈關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例中軟管接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例的鋪設(shè)應(yīng)用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖例說明：1、線纜；2、軟管；21、軟管接頭；211、連接管；212、連接部；213、加強(qiáng)箍；3、錨鏈；4、約束組件；41、約束帶；42、第二夾具；421、定位槽；5、線纜入水控制滑輪；6、軟管控制絞盤；7、線纜控制絞盤；8、連接組件；81、連接帶；82、第一夾具；821、定位槽；9、浮力組件；91、浮筒；910、浮筒連接帶；911、浮筒連接帶固定端；92、浮箱；921、浮箱張力索；922、浮箱上固定錨鏈的螺栓；10、海上平臺或采油船；11、海底基礎(chǔ)。

具體實(shí)施方式