[發明專利]一種水下集成式生產輸送立管系統及其安裝方法

有效

• 申請號: 201611100336.0
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106697208B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 甄興偉;黃一;吳佳豪;韓玥;張崎;王文華;劉剛;李紅霞;陳景杰;董磊磊;李志遠
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44;B63B9/06
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司21212
• 代理人: 李洪福

1.一種水下集成式生產輸送立管系統，其特征在于：包括生產立管組件、控制立管組件、組合浮筒(15)和系泊裝置(14)；

所述的生產立管組件包括柔性生產立管(31)與剛性生產立管(41)，所述的控制立管組件包括剛性保護管(40)和柔性控制管纜(30)，所述的組合浮筒(15)包括外層浮筒(1)和內層浮筒(5)；所述的內層浮筒(5)嵌套于外層浮筒(1)內；

所述的外層浮筒(1)主體為環柱體結構，外層浮筒(1)外壁底部邊緣連接四個懸臂浮筒(2)，四個懸臂浮筒(2)沿周向均布，呈輻射狀，懸臂浮筒(2)末端采用桁架結構，桁架結構的外端連接系泊纜繩，外層浮筒(1)由四根系泊纜繩系泊在海床(21)上；外層浮筒(1)內壁沿圓周均布四條豎直滑道(3)，滑道(3)貫穿整個外層浮筒(1)內壁；在相鄰兩豎直滑道(3)之間的內壁中央，離浮筒底端1/3柱高處設置限位體A(4)；

所述的內層浮筒(5)主體為圓柱體結構，內層浮筒(5)外壁沿圓周均布四個豎直凸出體(6)，凸出體(6)寬度B1小于滑道(3)的寬度B，凸出體(6)與內層浮筒(5)等高；所述的凸出體(6)位于外層浮筒(1)的滑道(3)中；在相鄰兩凸出體(6)之間的外壁中央，離浮筒底端1/2柱高處設置限位體B(7)，限位體B(7)與位于外層浮筒(1)上的限位體A(4)相配合，限制內層浮筒(5)與外層浮筒(1)的相對豎直運動；

所述的剛性生產立管(41)的頂端穿過內層浮筒(5)的立管通道(11)，并與內層浮筒(5)頂部連接；所述的剛性生產立管(41)的底端連接應力接頭(42)，應力接頭(42)的底端連接海底井口球形閥(45)；所述的井口球形閥(45)與海底井口頭(43)連接，并集成控制模塊A(46)；所述的井口球形閥(45)在工作狀態下，與剛性生產立管(41)聯通；在緊急情況下旋轉90度，關閉剛性生產立管(41)與海底井口頭(43)的連接通道；所述的柔性生產立管(31)的底端與剛性生產立管(41)頂端連接，所述的柔性生產立管(31)的頂端與干式采油樹(22)連接；所述的干式采油樹(22)位于干式采油平臺(25)的甲板上；

所述的剛性保護管(40)的頂端穿過內層浮筒(5)的立管通道(11)，并與內層浮筒(5)頂部連接；所述的柔性控制管纜(30)由上段管纜和下段管纜組成，所述的剛性保護管(40)為下段管纜提供安裝與保護通道；所述的剛性保護管(40)頂端設置管纜接頭，上段管纜和下段管纜通過管纜接頭連接；所述的剛性保護管(40)底端與應力接頭(42)連接，應力接頭(42)的底端與控制模塊B(47)連接，控制模塊B(47)的底端固定在剛性保護管基座(44)上；所述的柔性控制管纜(30)用于控制井下化學試劑注入，進行井下壓力和溫度信息采集，控制井下安全閥的閉合以及控制井口球形閥(45)的閉合；所述的柔性控制管纜(30)的頂端與控制中心(23)連接、其底端穿過剛性保護管(40)與控制模塊B(47)連接；所述的控制中心(23)位于干式采油平臺(25)的甲板上；

所述的外層浮筒(1)與系泊裝置(14)連接；

所述的控制模塊A(46)與控制模塊B(47)之間通過飛線(48)連接，所述的飛線(48)為信號線纜。

2.根據權利要求1所述的一種水下集成式生產輸送立管系統，其特征在于：所述的控制立管組件一組對應生產立管組件二至四組。

3.根據權利要求1所述的一種水下集成式生產輸送立管系統，其特征在于：所述的組合浮筒(15)浸沒于海面(20)下30～200m深度處。

4.根據權利要求1所述的一種水下集成式生產輸送立管系統，其特征在于：所述的凸出體(6)正面設置有兩個滾筒裝置，分別位于凸出體(6)正面長邊的兩個三等分高度處，所述的滾筒裝置由滾筒(8)、轉軸(9)和支座(10)組成，轉軸(9)軸線垂直于凸出體(6)側面，支座(10)長度與凸出體(6)正面的寬度B1相等，滾筒(8)通過轉軸(9)安裝在支座(10)上；滾筒(8)與滑道(3)底面滾動接觸。

5.根據權利要求1所述的一種水下集成式生產輸送立管系統，其特征在于：所述的懸臂浮筒(2)為矩形截面懸臂浮筒。

6.根據權利要求1所述的一種水下集成式生產輸送立管系統，其特征在于：所述的滑道(3)的橫截面為矩形截面；所述的凸出體(6)的橫截面為矩形截面。