[發(fā)明專利]一種用于深水高懸跨海底管線處理的作業(yè)裝備及作業(yè)方法

有效

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• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104421491A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設計）人: 傳建;高志濤;崔文濤
• 申請（專利權）人: 天津市海王星海上工程技術股份有限公司
• 主分類號: F16L3/00
• 分類號: F16L3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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技術領域

本發(fā)明涉及一種海底管線懸跨段處理的作業(yè)裝備及作業(yè)方法，特別是關于一種用于深水高懸跨海底管線處理的作業(yè)裝備及作業(yè)方法。

背景技術

海底管線是海上油田生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，但由于海流的沖刷淘空作用，帶走海底管線下的泥沙，使海底管線在海床上處于懸空狀態(tài)。懸空的海底管線在海流及海浪的沖刷下，產(chǎn)生渦激共振，倘若這種振動引起的動應力超過疲勞極限，海管就會在懸空最嚴重的部分產(chǎn)生應力集中并產(chǎn)生疲勞裂紋。當海底管線局部位置超過一定的屈服薊縣，則極有可能斷裂，引發(fā)原油外漏等海上重大污染事故，不僅造成海上污染及重大的經(jīng)濟損失，也會產(chǎn)生惡劣的社會影響。目前處理海底管線懸空的方法普遍有拋填接合覆蓋層、撓性軟管、拋填砂袋結合仿生水草覆蓋，但同樣存在著各自的缺陷，拋填接合覆蓋層會無法防止二次沖刷的產(chǎn)生，同時有再次淘空的可能，不穩(wěn)定；撓性軟管需要停產(chǎn)更換，同時由于軟管專營性強，投資成本較高；拋填砂袋結合仿生水草覆蓋不適于懸空太高的情況，仿生水草專營性較強，投資成本較高，同時由于水下作業(yè)量大，海上工期較長。隨著海上石油開采逐漸向著深水海域發(fā)展，深水海域的地質特點更為復雜，深水海底管線容易出現(xiàn)懸跨高度高，懸跨長度長的現(xiàn)象。常規(guī)的海底管線懸跨處理方法已經(jīng)不能經(jīng)濟和有效的解決高懸跨、深水海管懸跨的問題。

本專利申請正是在這一背景下提出了一種能夠用于深水高懸跨海底管線處理的作業(yè)裝備及作業(yè)方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術存在的上述缺點，而提供一種用于海底懸跨管線處理的作業(yè)裝備及作業(yè)方法，通過安裝架實現(xiàn)支撐樁的定位，并在打樁的過程中對海底管線進行保護，實現(xiàn)對高懸跨的海底管線的支撐，并有效縮短海底管線的懸跨長度，避免因懸跨長度過大，海底管線懸空段在水流作用下產(chǎn)生的渦激振動引起海底管線斷裂，有效地保證了深水海底管線安全工作。

本發(fā)明的目的是由以下技術方案實現(xiàn)的：

一種用于深水高懸跨海底管線處理的作業(yè)裝備，其特征在于：它包括一用于支撐海底管線的支撐樁，一用于海底管線導向、定位以及插樁導向的安裝架，一用于提升海底管線的提管卡；其中所述支撐樁包括一鋼樁，所述鋼樁設置有一可伸縮的海管支撐梁，所述海管支撐梁尾端連接液壓油缸，所述液壓油缸另一端連接一液壓油缸支撐梁，所述液壓油缸支撐梁與所述鋼樁焊接連接；所述安裝架包括一主框架，所述主框架底端設置有兩套滑靴，所述滑靴與所述主框架法蘭連接，所述主框架兩側設置有兩對海管定位導向架，所述海管定位導向架通過限位卡固定于所述主框架上，所述主框架設置有兩套插樁導向裝置，所述每套插樁導向裝置包括一可伸縮的上插樁導向筒，一固定于主框架的下插樁導向筒；所述提管卡包括一提升架，所述提升架與兩片管卡相鄰端部鉸接連接，所述提升架與兩片管卡兩側端部通過兩套液壓油缸連接。

所述鋼樁設置有通過所述液壓油缸驅動所述海管支撐梁可進行伸縮的滑道。

所述海管定位導向架采用隨動設計，可相對主框架上下滑動。

所述上插樁導向筒由兩部分組成，每部分通過滑道與主框架連接，所述上插樁導向筒每部分中部分別連接液壓油缸，所述液壓油缸另一端分別與主框架進行連接。

所述下插樁導向筒設置有便于支撐樁通過的槽口。

所述兩套插樁導向裝置分別接替用于支撐樁的插樁。

一種用于深水高懸跨海底管線處理的作業(yè)裝備的作業(yè)方法，包括以下步驟：

⑴?通過ROV水下輔助，使海管定位導向架穿過懸跨海底管線，完成安裝架就位，；

⑵?通過水下振動錘將支撐樁提起，插入安裝架上的上插樁導向筒，通過ROV水下輔助調整支撐樁方向；

⑶?支撐樁靠自重如泥后使用水下振動錘進行初步沉樁，至支撐樁上的海管支撐梁部位接近上插樁導向筒口后停止；

⑷?驅動與上插樁導向筒連接的液壓油缸，上插樁導向筒回縮，上插樁導向筒兩部分分開，海管支撐梁與水下振動錘通過上插樁導向筒口，繼續(xù)打樁至鋼樁入泥深度至設計深度為止；

⑸?將兩個提管卡分別卡于海底管線臨近安裝架的兩端，通過甲板卷揚機連接提管卡，將海底管線提升至支撐樁上的海管支撐梁上端部位；

⑹?驅動與海管支撐梁連接的液壓油缸，使海管支撐梁伸出，下放海底管線至海管支撐梁，松開提管卡。

⑺?依次回收提管卡、水下振動錘、安裝架，并重復步驟⑴至⑹，在海底管線另一側安裝下一根支撐樁。