[發(fā)明專利]一種設(shè)于立管底部的張力平衡系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110680821.4
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113718754A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊偉;尹漢軍;熊海榮;趙黨;苑健康;熊剛;夏日長;王波;潘悅?cè)?/a>;劉彩虹;王猛;張英;李俊汲;李旭;楊琥
• 申請（專利權(quán)）人: 海洋石油工程股份有限公司
• 主分類號: E02D5/22
• 分類號: E02D5/22;E02D5/54;E02D5/74;F16L1/20
• 代理公司: 北京東方靈盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11506
• 代理人: 鄭利華

本發(fā)明公開了一種設(shè)于立管底部的張力平衡系統(tǒng)，包括立管管線終端、張力平衡錨鏈及深水吸力樁；張力平衡錨鏈，所述張力平衡錨鏈一端通過卸扣與管線終端的吊耳連接，另一端通過加強環(huán)與所述深水吸力樁上的水下ROV吊鉤連接；所述張力平衡錨鏈由依次連接的加強環(huán)、特殊端環(huán)、端環(huán)、普通鏈環(huán)及卸扣組成；深水吸力樁，所述深水吸力樁包括ROV平臺和ROV吊鉤，所述ROV吊鉤固定于所述ROV平臺上。本發(fā)明中鋼懸鏈線立管與立管管線終端相連通過張力平衡錨鏈將不平衡張力傳到到深水吸力樁上，由于錨鏈單向受力特點實現(xiàn)了張力的被動平衡，以達(dá)到保護(hù)深水海管端部設(shè)施及與其相連的水下設(shè)施完整性及安全的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種設(shè)于立管底部的張力平衡系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鋼懸鏈線立管(SCR)一端連接著浮式生產(chǎn)系統(tǒng)一端連接著海底管線終端，是水下生產(chǎn)設(shè)施與浮式系統(tǒng)之間的關(guān)鍵的生產(chǎn)介質(zhì)輸送通道，由于其結(jié)構(gòu)形式簡單、對高溫高壓環(huán)境有較強的適應(yīng)性，因此是深海開發(fā)中應(yīng)用最為廣泛的立管形式之一。但是如果鋼懸鏈線立管(SCR)海床段長度受限或海床段土壤軸向剛度較小無法對整根立管提供充足的錨固抗力，在極端環(huán)境條件下浮式生產(chǎn)系統(tǒng)的運動會在立管海床段端部產(chǎn)生較大的軸向張力，導(dǎo)致立管向平臺近向發(fā)生不可逆的運動，從而影響管線端部連接器及跨接管的完整性，造成整個系統(tǒng)的泄漏和破壞等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種設(shè)于立管底部的張力平衡系統(tǒng)，能夠平衡鋼懸鏈線立管底部較大的張力，避免立管系統(tǒng)遭到破壞。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種設(shè)于立管底部的張力平衡系統(tǒng)，包括立管管線終端、張力平衡錨鏈及深水吸力樁；

張力平衡錨鏈，所述張力平衡錨鏈一端通過卸扣與管線終端的吊耳連接，另一端通過加強環(huán)與所述深水吸力樁上的水下ROV吊鉤連接；所述張力平衡錨鏈由依次連接的加強環(huán)、特殊端環(huán)、端環(huán)、普通鏈環(huán)及卸扣組成；

深水吸力樁，所述深水吸力樁包括ROV平臺和ROV吊鉤，所述ROV吊鉤固定于所述ROV平臺上。

更進(jìn)一步地，所述立管管線終端、所述張力平衡錨鏈及深水吸力樁的材料選擇、腐蝕控制、在位強度、安裝分析以及疲勞壽命滿足承受300噸張力和保證30年水下使用壽命的要求。

更進(jìn)一步地，所述張力平衡錨鏈通過300T卸扣與所述立管管線終端的吊耳連接；吊耳材質(zhì)DH36-Z35，采用兩側(cè)貼板的方式保證連接結(jié)構(gòu)的強度以及所述卸扣銷軸的公差要求。

更進(jìn)一步地，所述張力平衡錨鏈全長約90米，采用DNVGL-OS-E302 R4 級材質(zhì)。

更進(jìn)一步地，所述深水吸力樁采用API 2H Gr 50材質(zhì)，直徑為5m，樁長為20m，入泥深度為19m。

本發(fā)明的技術(shù)效果為：

本發(fā)明能夠用于被動平衡鋼懸鏈線立管端部較大張力，避免系統(tǒng)破壞，鋼懸鏈線立管與立管管線終端相連通過張力平衡錨鏈將不平衡張力傳到到吸力樁上，由于錨鏈單向受力特點實現(xiàn)了張力的被動平衡，以達(dá)到保護(hù)深水海管端部設(shè)施及與其相連的水下設(shè)施完整性及安全的目的。

立管管線終端一端通過一段預(yù)裝水平直管短節(jié)與SCR起始鋪設(shè)端焊接實現(xiàn)了立管底部張力的水平可靠傳遞，另一端通過終端框架延伸結(jié)構(gòu)上的吊耳與張力平衡錨鏈上的300T卸扣連接，實現(xiàn)了張力轉(zhuǎn)換，吊耳材質(zhì)DH36-Z35，采用兩側(cè)貼板保證結(jié)構(gòu)強度以及卸扣銷軸的公差要求。