CN102588675A - 深水柔性软管保护性回收的方法 - Google Patents

深水柔性软管保护性回收的方法 Download PDF

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Abstract

一种深水柔性软管保护性回收的方法，采用以下回收步骤：一：在单点浮筒下悬挂配重块；二：提升柔性软管；三：将柔性软管按照预先设定的下放路径临时弃置海底；四：对弃置海底的柔性软管进行打点定位；五：安装柔性软管打捞卡具；六：使柔性软管脱离井口基盘及吸力锚；七：打捞柔性软管；第八：将柔性软管从船尾A吊转移至柔性软管回收绞车上。本发明操作非常简单，只需在常规的动力定位船上安装一台液压绞车及一台工作级的水下机器人就能完成柔性软管的保护性回收。

Description

深水柔性软管保护性回收的方法
技术领域
本发明涉及软管回收的方法，尤其涉及一种对于海上油田浮式生产储油系统(FPSO)深水柔性软管保护性回收的方法。属于海洋石油工程领域。
背景技术
海上油田浮式生产储油系统(FPSO)是一种主要用于原油、天然气的储存、生产加工、外输，并为油田提供水、电及生活支持的大型生产储油船，一般在：5～30万吨，是海上油气生产的核心设施。
单点系泊系统主要由单点浮筒、系泊腿、立管及脐带缆系统等组成，将海上油田浮式生产储油系统(FPSO)长期系泊在单点上，使海上油田浮式生产储油系统(FPSO)能够随风、浪、流绕单点旋转。
海底油、气、水管及电缆均通过单点连接到系泊头与油田浮式生产储油系统(FPSO)之间的软管上，用于输送油、气、水、电，以保证油田的正常生产。
随着油气田的逐步开采，当海上油田浮式生产储油系统(FPSO)逐渐达到可开采量的尽头进入废弃处置阶段时，其衍生的潜在问题也日趋复杂。例如，海上石油开采的经济性，潜在的污染以及对海洋环境的危害等。因此，及时、适时地停止生产，并将废弃的海上油田浮式生产储油系统(FPSO)进行拆除，以保证海上油田浮式生产储油系统(FPSO)以及海洋环境的安全。其中，柔性软管解脱、打捞及保护性回收是整个拆除关键技术之一。
目前，现有的柔性软管保护性回收一般是通过使用专用的动力定位船及专用动力滚筒将软管卷到滚筒上进行回收，由于该动力滚筒直径需满足柔性软管最小弯曲半径的要求，动力滚筒的最大容量需满足柔性软管存储的要求，而且，该动力滚筒需要配备一套液压驱动装置用以驱动滚筒旋转，液压驱动装置需满足柔性软管最小回收张力的要求。因此，当动力滚筒的直径越大、存储容量越大时，对作业船的稳性要求也就越高；而使用专用的动力定位船及专用的动力滚筒，不仅价格昂贵，操作比较复杂，且动复原比较繁琐费时。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种深水柔性软管保护性回收的方法，其操作非常简单，只需在常规的动力定位船上安装一台液压绞车及一台工作级的水下机器人就能完成柔性软管的保护性回收。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：
一种深水柔性软管保护性回收的方法，其特征在于：采用以下回收步骤：
第一步：在单点浮筒下悬挂配重块；
第二步：提升柔性软管；
第三步：将柔性软管按照预先设定的下放路径临时弃置海底；
第四步：对弃置海底的柔性软管进行打点定位；
第五步：安装柔性软管打捞卡具；
第六步：使柔性软管脱离井口基盘及吸力锚；
第七步：打捞柔性软管；
第八步：将柔性软管从船尾A吊转移至柔性软管回收绞车上。
所述第二步中提升柔性软管的具体步骤：
(1)操作设在动力定位船上的吊机，下放吊钩至水下柔性软管上方位置，下放水下机器人，由水下机器人进行水下挂钩，将安装在柔性软管上的悬挂索具的吊环挂到位于吊机钩头上索具的水下机器人钩上；
(2)操作动力定位船慢慢回收位于动力定位船上吊机的钢丝绳，将柔性软管载重从单点浮筒上转移至位于动力定位船的吊机上，使柔性软管的悬挂索具处于松弛状态；
(3)由水下机器人摘钩，将柔性软管从悬挂索具上解脱下来。
所述第四步中，柔性软管临时弃置后，由水下机器人沿柔性软管下放路径进行调查，对关键部位进行打点定位，了解柔性软管下放后的状态。
所述第五步中，安装柔性软管打捞卡具的具体步骤：
(1)安装柔性软管打捞卡具前，需拆除位于柔性软管末端的保温浮块，且通过浮材捕捉器进行回收；
(2)由设在动力定位船上的吊机下放打捞卡具至柔性软管末端的法兰处，并由水下机器人完成打捞卡具的安装。
所述第六步中，柔性软管脱离井口基盘及吸力锚的具体步骤：
(1)由水下机器人携带钻石线切割锯，并由水下机器人控制钻石线切割锯切割柔性软管中鹅颈管的末端管段，使柔性软管脱离井口基盘；
(2)由水下机器人携带液压砂轮机，并由水下机器人控制切割柔性软管吸力锚处锚缆，使柔性软管脱离吸力锚。
所述第七步：打捞柔性软管的具体步骤：
(1)操作设在动力定位船船尾A吊下放钢丝绳至柔性软管末端打捞卡具处，由水下机器人完成钢丝绳与打捞卡具之间的挂扣；
(2)将柔性软管打捞卡具连接到设在船尾A吊的打捞索具上；操作动力定位船缓慢回收船尾A吊的钢丝绳，将柔性软管打捞至船尾。
所述第八步：回收绞车沿着柔性软管下放时的路径，通过缓慢移船将柔性软管回收至绞车滚筒上存储；回收时，通过倒链将柔性软管紧密的排布在绞车滚筒上，回收过程中，同时，将设在柔性软管上的浮块和卡子在甲板进行拆除。
本发明的有益效果：本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种深水柔性软管保护性回收的方法，其操作非常简单，只需在常规动力的定位船安装一台液压绞车及一台工作级的水下机器人就能完成柔性软管的保护性回收。
附图说明：
图1为本发明柔性软管结构示意图。
图2为本发明柔性软管悬挂状态示意图。
图3为本发明配重块悬挂示意图。
图4为本发明柔性软管悬挂索具挂钩示意图。
图5为本发明柔性软管临时弃置路径示意图。
图6为本发明柔性软管末端保温浮块拆除回收示意图。
图7为本发明柔性软管打捞卡具安装示意图。
图8为柔性软管切割位置示意图。
图9为本发明柔性软管打捞至船尾示意图。
图10为本发明柔性软管转移至回收绞车示意图。
图11为本发明柔性软管回收至绞车滚筒示意图。
图中主要标号说明：
1.浮式生产储油系统、2.柔性软管、3.水下井口与生产设施、4.单点浮筒、5.悬挂索具、6.吊机勾头、7.配重块、8.下放路径、9.浮材捕捉器、10.打捞卡具、11.船尾A吊、12.动力定位船、13.绞车滚筒、14.倒链、15.柔性软管鹅颈管的末端管段。
具体实施方式
如图1所示，柔性软管2的一端通过单点浮筒4与水面上的浮式生产储油系统1相连，浮式生产储油系统1以及柔性软管2另一端与位于海底的水下井口与生产设施3相连。
如图2所示，柔性软管2在实施回收之前，通过悬挂索具5临时悬挂在单点浮筒下方。海上施工开始前，首先进行预调查，了解柔性软管2整体结构情况、识别水下作业存在的风险及妨碍水下作业的各种不利因素。
本发明采用以下回收步骤：
第一步：如图3所示，根据柔性软管2解脱后，单点浮筒4的受力情况，在单点浮筒4下悬挂配重块7。
第二步：提升柔性软管2
如图4所示，柔性软管2提升的具体步骤：
(1)操作设在动力定位船12上的吊机，下放吊钩至水下柔性软管2上方位置，下放水下机器人(ROV)，由水下机器人(ROV)进行水下挂钩，将安装在柔性软管2上的悬挂索具5的吊环挂到位于吊机钩头6上索具的水下机器人(ROV)钩上；
(2)操作动力定位船12慢慢回收位于动力定位船12上吊机的钢丝绳，将柔性软管2载重从单点浮筒4上转移至位于动力定位船12的吊机上，使柔性软管2的悬挂索具5处于松弛状态；
(3)由水下机器人(ROV)摘钩，将柔性软管2从悬挂索具5上解脱下来。
第三步：将柔性软管2临时弃置海底
如图5所示，柔性软管2被解脱后，将柔性软管2按照预先设定的柔性软管2的下放路径8下放至海底，完成临时弃置；
第四步：对弃置海底的柔性软管2进行打点定位
如图5所示，柔性软管2临时弃置后，由水下机器人(ROV)沿柔性软管下放路径8进行调查，对关键部位进行打点定位，了解柔性软管2下放后的状态。
第五步：安装柔性软管2打捞卡具10
如图6与图7所示，柔性软管2打捞卡具10安装的具体步骤：
(1)安装柔性软管2打捞卡具10前，需拆除位于柔性软管2末端的保温浮块，拆除的保温浮块，且通过浮材捕捉器9进行回收；
(2)由设在动力定位船12上的吊机下放打捞卡具10至柔性软管2末端的法兰处，并由水下机器人(ROV)完成打捞卡具10的安装。
第六步：使柔性软管2脱离井口基盘3及吸力锚
如图8所示，柔性软管2脱离井口基盘3及吸力锚的具体步骤：
(1)由水下机器人(ROV)携带钻石线切割锯，并由水下机器人(ROV)控制钻石线切割锯切割柔性软管2中鹅颈管的末端管段15，使柔性软管2脱离井口基盘3；
(2)由水下机器人(ROV)携带液压砂轮机，并由水下机器人(ROV)控制切割柔性软管2吸力锚处锚缆，使柔性软管2脱离吸力锚。
第七步：打捞柔性软管2
如图9所示，柔性软管2打捞的具体步骤：
(1)操作设在动力定位船12船尾A吊11下放钢丝绳至柔性软管12末端打捞卡具10处，由水下机器人(ROV)完成钢丝绳与打捞卡具10之间的挂扣；
(2)将柔性软管打捞卡具10连接到设在船尾A吊11的打捞索具上；操作动力定位船12缓慢回收船尾A吊11的钢丝绳，将柔性软管2打捞至船尾。
第八步：回收
如图10，图11所示，将柔性软管2从船尾A吊11转移至柔性软管2回收绞车上，回收绞车沿着柔性软管2下放时的路径8，通过缓慢移船将柔性软管2回收至绞车滚筒13上存储，回收时，通过倒链14将柔性软管紧密的排布在绞车滚筒13上；回收过程中，同时，将设在柔性软管2上的浮块和卡子在甲板进行拆除。
本发明的优点：
①本发明包括柔性立管最初从单点浮筒上的解脱以及临时弃置到最后的打捞回收整个作业的技术内容，技术研究内容全面。
②所有水下作业均采用水下机器人(ROV)完成，并配备各种水下机器人(ROV)操作的工具，无需空气潜水或饱和潜水。
③采用大直径滚筒的液压绞车进行软管回收及储存，避免了使用动力滚筒等大型设备资源。
④可实现直径326.4mm，长800m的柔性软管的保护性回收。
上述悬挂索具、吊机勾头、配重块、浮材捕捉器、打捞卡具、船尾A吊、动力定位船、绞车滚筒、倒链为现有技术或采用现有技术制造。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种深水柔性软管保护性回收的方法，其特征在于：采用以下回收步骤：
第一步：在单点浮筒下悬挂配重块；
第二步：提升柔性软管；
第三步：将柔性软管按照预先设定的下放路径临时弃置海底；
第四步：对弃置海底的柔性软管进行打点定位；
第五步：安装柔性软管打捞卡具；
第六步：使柔性软管脱离井口基盘及吸力锚；
第七步：打捞柔性软管；
第八步：将柔性软管从船尾A吊转移至柔性软管回收绞车上。
2.根据权利要求1所述的深水柔性软管保护性回收的方法，其特征在于：所述第二步中提升柔性软管的具体步骤：
(1)操作设在动力定位船上的吊机，下放吊钩至水下柔性软管上方位置，下放水下机器人，由水下机器人进行水下挂钩，将安装在柔性软管上的悬挂索具的吊环挂到位于吊机钩头上索具的水下机器人钩上；
(2)操作动力定位船慢慢回收位于动力定位船上吊机的钢丝绳，将柔性软管载重从单点浮筒上转移至位于动力定位船的吊机上，使柔性软管的悬挂索具处于松弛状态；
(3)由水下机器人摘钩，将柔性软管从悬挂索具上解脱下来。
3.根据权利要求1所述的深水柔性软管保护性回收的方法，其特征在于：所述第四步中，柔性软管临时弃置后，由水下机器人沿柔性软管下放路径进行调查，对关键部位进行打点定位，了解柔性软管下放后的状态。
4.根据权利要求1所述的深水柔性软管保护性回收的方法，其特征在于：所述第五步中，安装柔性软管打捞卡具的具体步骤：
(1)安装柔性软管打捞卡具前，需拆除位于柔性软管末端的保温浮块，且通过浮材捕捉器进行回收；
(2)由设在动力定位船上的吊机下放打捞卡具至柔性软管末端的法兰处，并由水下机器人完成打捞卡具的安装。
5.根据权利要求1所述的深水柔性软管保护性回收的方法，其特征在于：所述第六步中，柔性软管脱离井口基盘及吸力锚的具体步骤：
(1)由水下机器人携带钻石线切割锯，并由水下机器人控制钻石线切割锯切割柔性软管中鹅颈管的末端管段，使柔性软管脱离井口基盘；
(2)由水下机器人携带液压砂轮机，并由水下机器人控制切割柔性软管吸力锚处锚缆，使柔性软管脱离吸力锚。
6.根据权利要求1所述的深水柔性软管保护性回收的方法，其特征在于：所述第七步：打捞柔性软管的具体步骤：
(1)操作设在动力定位船船尾A吊下放钢丝绳至柔性软管末端打捞卡具处，由水下机器人完成钢丝绳与打捞卡具之间的挂扣；
(2)将柔性软管打捞卡具连接到设在船尾A吊的打捞索具上；操作动力定位船缓慢回收船尾A吊的钢丝绳，将柔性软管打捞至船尾。
7.根据权利要求1所述的深水柔性软管保护性回收的方法，其特征在于：所述第八步：回收绞车沿着柔性软管下放时的路径，通过缓慢移船将柔性软管回收至绞车滚筒上存储；回收时，通过倒链将柔性软管紧密的排布在绞车滚筒上，回收过程中，同时，将设在柔性软管上的浮块和卡子在甲板进行拆除。
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