[發明專利]一種水下組合式生產輸送立管系統及其安裝方法

有效

• 申請號: 201611102112.3
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106741688B
• 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

1.一種水下組合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)、內層浮筒(5)、外圍橫撐(2)、內部橫撐(3)、導向環板(4)和限位板(6)；

所述的外層浮筒(1)共有四個，均為圓柱形，四個外層浮筒(1)通過外圍橫撐(2)連接構成外層浮筒組件；所述的外層浮筒組件為矩形框架，四個外層浮筒(1)豎直安裝在矩形框架水平面的四個角上，且四個外層浮筒(1)的軸線互相平行；四個外層浮筒(1)分別由四根系泊纜繩系泊在海床(21)的樁基上；

所述的導向環板(4)共有2N個，分上下兩層、每層N個，通過內部橫撐(3)連接安裝在外層浮筒組件內，構成兩層導向環板組件，兩層導向環板組件結構相同；每個導向環板組件中，一個導向環板(4)安裝在矩形框架水平面的中心，其余導向環板(4)安裝在矩形框架水平面的中心與四個角之間的連線上；

所述的內層浮筒(5)共有N個，分別豎直安裝在兩層導向環板組件對應的兩個導向環板(4)中；

所述的導向環板(4)的內徑比內層浮筒(5)外徑大0.2至0.4米，內層浮筒(5)與導向環板(4)在豎直方向上滑動接觸，導向環板(4)內壁設置耐磨損的承壓墊，以減小導向環板(4)和內層浮筒(5)接觸部位的磨損；

所述的限位板(6)由兩塊半環板拼成，安裝在內層浮筒(5)外圍形成一個環形板，其外徑大于導向環板(4)的內徑；

所述的外層浮筒組件和導向環板組件構成外圍主體；

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所述的一種水下組合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所述的一種水下組合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所述的一種水下組合式生產輸送立管系統，其特征在于：所述的內層浮筒(5)上沿軸向安裝有三個相同結構的限位板(6)，相鄰的兩個限位板(6)之間的距離相等，且相鄰兩個限位板(6)下端之間的距離與兩個導向環板(4)下端之間的距離相等；當內層浮筒(5)和外層浮筒(1)的中心等高時，各限位板(6)與相鄰的導向環板(4)之間留有1至2米的距離。