[發(fā)明專利]一種海底管道連接作業(yè)管段軸向?qū)χ醒b置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810020943.9
• 申請(qǐng)日: 2018-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN108561090B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春花;劉新福;周超;吳建軍;尚超;許晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): E21B19/24
• 分類號(hào): E21B19/24;E21B19/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種海底管道連接作業(yè)管段軸向?qū)χ醒b置，應(yīng)用于管段連接時(shí)的水下對(duì)中。該管段軸向?qū)χ醒b置采用全對(duì)稱構(gòu)造，并依據(jù)海管卡緊器的快速卡緊、管段對(duì)中器的對(duì)中定位、管段支撐器的軸向支撐、升降限位器的雙向限位及液缸頂升器和液缸周推器提供的推進(jìn)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)海底管道管段間的軸向?qū)χ校缓９芸ňo器采用臥式殼體并依靠液缸周推器完成前卡體和后卡體與海底管道間的水下快速卡緊，管段對(duì)中器依據(jù)對(duì)中基體的基準(zhǔn)定位作用并結(jié)合對(duì)中筒和支撐筒間的移動(dòng)副完成兩管段的水下對(duì)中定位，管段支撐器依據(jù)液缸頂升器并結(jié)合支撐筒提供的升降滑道完成兩管段的水下支撐，升降限位器依據(jù)上下兩層限位銷實(shí)現(xiàn)管段支撐器軸向支撐中的雙向限位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種海洋工程領(lǐng)域連接海底管道時(shí)用的對(duì)中裝置，特別是涉及一種海底管道水下連接作業(yè)中的管段軸向?qū)χ醒b置。

背景技術(shù)

深水油氣田的水下連接技術(shù)中使用ROV(Remotely Operated Vehicle)，并需要研發(fā)專門的水下連接器，水下連接器通常既能用于垂直連接，也可以用作水平連接，所不同的是連接作業(yè)過程中所使用的施工作業(yè)機(jī)具和難易程度以及作業(yè)成本。

深水油氣田開發(fā)中，垂直連接技術(shù)和水平連接技術(shù)的施工作業(yè)過程最大區(qū)別在于對(duì)中裝置及其對(duì)中方法，垂直連接作業(yè)的對(duì)中包括粗對(duì)中和精對(duì)中兩種。其中，粗對(duì)中的方法為，施工作業(yè)機(jī)具的上方設(shè)有對(duì)中喇叭口，且對(duì)中喇叭口內(nèi)布置圓環(huán)，連接作業(yè)中將圓環(huán)套入施工作業(yè)機(jī)具下轂座的對(duì)中機(jī)構(gòu)。精對(duì)中的方法為，施工作業(yè)機(jī)具的上轂座和下轂座依據(jù)止口結(jié)構(gòu)的配合而保持同軸心的狀態(tài)，并通過密封圈實(shí)現(xiàn)連接部位的密封。水平連接作業(yè)的導(dǎo)向?qū)χ邪≧OVCON對(duì)中技術(shù)、STABCON對(duì)中技術(shù)和UCON對(duì)中技術(shù)，ROVCON對(duì)中技術(shù)采用部分吊繩作為導(dǎo)向繩進(jìn)行對(duì)中，導(dǎo)向繩的一端懸掛于施工作業(yè)機(jī)具轂座的兩側(cè)，而導(dǎo)向繩的另一端則利用ROV逐步收緊，從而使水下連接器接近轂座并實(shí)現(xiàn)對(duì)中。STABCON對(duì)中技術(shù)是設(shè)計(jì)專門的導(dǎo)向錐筒作為垂直導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，水下連接器首先依據(jù)導(dǎo)向錐筒完成垂直導(dǎo)向并對(duì)接至施工作業(yè)機(jī)具轂座的垂直接收器上，而后依靠ROV完成水下連接器的水平推進(jìn)，而最終達(dá)到對(duì)中的目的。UCON對(duì)中技術(shù)由FMC公司設(shè)計(jì)，它與STABCON對(duì)中技術(shù)類似，設(shè)計(jì)專門的導(dǎo)引槽而使水下連接器完成垂直導(dǎo)向，并對(duì)接至施工作業(yè)機(jī)具轂座的定位器上，而后依靠液壓缸完成水下連接器的水平推進(jìn)并對(duì)中。

目前，國(guó)外已有多家公司具備了水下連接器的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，而且產(chǎn)品呈現(xiàn)多樣化。由于我國(guó)深水油氣的開發(fā)起步較晚，水下連接海底管道技術(shù)及其對(duì)中裝置尚處于研發(fā)階段，還不具備獨(dú)自完成深海作業(yè)的能力。

發(fā)明內(nèi)容

為了有效解決海底管道的水下快速連接問題并克服國(guó)內(nèi)現(xiàn)有海底管道水下對(duì)中技術(shù)及其作業(yè)方案存在的缺陷和不足，本發(fā)明的目的是提供一種海底管道水下連接作業(yè)時(shí)用的管段軸向?qū)χ醒b置。該管段軸向?qū)χ醒b置采用全對(duì)稱構(gòu)造，并依據(jù)海管卡緊器的快速卡緊、管段對(duì)中器的對(duì)中定位、管段支撐器的軸向支撐、升降限位器的雙向限位以及液缸頂升器和液缸周推器提供的推進(jìn)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)海底管道兩管段之間的軸向?qū)χ小?/p>

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種海底管道連接作業(yè)管段軸向?qū)χ醒b置，該管段軸向?qū)χ醒b置主要由海管卡緊器、管段對(duì)中器、管段支撐器、升降限位器、液缸頂升器和液缸周推器組成。該管段軸向?qū)χ醒b置整體設(shè)計(jì)為左右全對(duì)稱構(gòu)造，其海管卡緊器、管段對(duì)中器、管段支撐器和升降限位器的主體部件材質(zhì)均選用超級(jí)雙向不銹鋼，海管卡緊器、管段支撐器、升降限位器、液缸頂升器和液缸周推器均采用分體式結(jié)構(gòu)并沿軸向依次對(duì)稱布置于管段對(duì)中器的兩側(cè)，而管段對(duì)中器則采用單體式結(jié)構(gòu)，海管卡緊器和管段支撐器依次放置于管段對(duì)中器的上方和下方，升降限位器則置入管段對(duì)中器的對(duì)中筒內(nèi)。

海管卡緊器采用截面呈R形的臥式殼體，并依據(jù)液缸周推器提供的推進(jìn)動(dòng)力完成前卡體和后卡體與海底管道間的水下快速卡緊，它包括前卡體、后卡體、卡緊支托、加強(qiáng)座、卡鎖塊和卡鎖體。