CN103527851A - 海底管道起始铺设系统的预布设工艺 - Google Patents

Abstract

一种海底管道起始铺设系统的预布设工艺，采用以下步骤：一，起始铺设系统布设准备及设备连接；二，对水面及水下定位系统进行校准；三，安装起始锚；四，进行数据采集及起始锚状态调查；五，沿起始缆设定路由，从二号起始锚位置，向海底管道起始铺设位置布设起始缆；六，对起始铺设系统进行拉力试验；七，将起始缆末端传递至已就位的铺管船，由铺管船将起始缆末端与海底管道连接，然后，再进行海底管道起始铺设作业。本发明仅通过拖轮便能够完成布设作业；而且，通过采用水下、水面定位系统对起始锚、拖轮进行定位，不仅提高了施工精度，而且，其作业还不受水深限制，即适用于浅水海域又适用于深水海底管道起始系统布设。

Description

海底管道起始铺设系统的预布设工艺

技术领域

本发明涉及海底管道的铺设系统，尤其涉及一种用于海底管道起始铺设系统的预布设工艺。属于海洋石油工程领域。

背景技术

在海底管道铺设时，为了给海底管道起始铺设提供固定点，需要安装起始铺设系统。目前，常规的海底管道起始铺设系统主要采用由拖轮协助铺管船进行起始预布设的方式，即：由拖轮拖拽起始缆，并从铺管船侧开始布设起始缆，起始缆布设至末端时，再在起始缆上安装起始锚，用以为起始铺设提供固定点；然后，通过末端安装有浮筒的锚头缆将起始锚放置海底。

常规的海底管道起始铺设系统预布设方式存在如下缺点：

⑴由于常规的海底管道起始铺设系统在预布设时，需要铺管船就位于起始侧，并由拖轮协助铺管船进行布设，因此，起始铺设系统布设成本非常高；且由于常规的起始铺设系统的布设方式精度非常低，常常不能满足起始铺设要求，需要重新布设；因此，导致施工周期和施工成本大大增加。

⑵由于常规的海底管道起始铺设系统在预布设过程中，通常采用水面定位系统进行定位，因此，其只能确定铺管船和拖轮的位置，而不能确定起始锚的位置，这样一来，导致起始锚的安装精度非常低，并且，水深越深，起始锚的安装精度越低。

⑶由于常规的海底管道起始铺设系统的预布设方式，其主要是利用锚头缆将起始锚放置海底，而锚头缆末端又连接有漂浮于水面用于回收起始锚浮筒，因此，锚头缆的长度及浮筒尺寸限制了作业水深。且随着水深的增加，起始锚的安装精度也越来越低，不能满足起始铺设要求。因此，常规的海底管道起始铺设系统布设作业，其水深一般不超过200米的浅水海域，而不适用于深水作业。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种改进的海底管道起始铺设系统的预布设工艺，其仅通过拖轮便能够完成布设作业，并在不影响铺管船作业工期的前提下，提前完成布设作业；而且，通过采用水下定位系统对起始锚进行定位，采用水面定位系统对拖轮进行定位，不仅提高了施工精度，满足了高精度起始铺设要求；而且，其作业还不受水深限制，即适用于浅水海域又适用于深水海底管道起始系统布设。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种海底管道起始铺设系统的预布设工艺，其特征在于：采用以下布设步骤：

第一步，起始铺设系统布设准备及设备连接：

1）将起始缆、双起始锚连接缆、锚头缆依次盘入布缆拖轮滚筒；

2）把一号起始锚和二号起始锚放置于布缆拖轮的甲板上；

3）将水下定位系统的信标分别与一号起始锚和二号起始锚进行连接；

4）将浮筒与锚头缆的一端连接；

第二步，对设在船上的水面定位系统及水下定位系统进行校准；

第三步，安装起始锚：

⑴在水面定位系统的指引下，将布缆拖轮就位于设定位置；

⑵从布缆拖轮的甲板上释放浮筒及与之相连接的锚头缆；

⑶将锚头缆的另一端与一号起始锚相连接；

⑷将双起始锚连接缆与一号起始锚相连接；

⑸通过锚头缆将一号起始锚从布缆拖轮的甲板上拽入水中；

⑹在水下定位系统的指引下，利用双起始锚连接缆，将一号起始锚安装到海底设定位置；

⑺在布缆拖轮的甲板上，将双起始锚连接缆末端连接至二号起始锚；

⑻在布缆拖轮的甲板上，将起始缆与二号起始锚连接；

⑼在水下定位系统的指引下，利用起始缆将二号起始锚安装到海底设定位置；

第四步，进行数据采集及起始锚状态调查；

第五步，沿起始缆设定路由，从二号起始锚位置，向海底管道起始铺设位置布设起始缆；

第六步，对起始铺设系统进行拉力试验；

第七步，将起始缆末端传递至已就位的铺管船，由铺管船将起始缆末端与海底管道连接，然后，再进行海底管道起始铺设作业。

所述第四步的具体步骤如下；

1）利用水面定位系统记录布缆拖轮的位置；

2）利用水下定位系统确定一号起始锚和二号起始锚的水下位置；

3）通过水下机器人调查船释放水下机器人，由水下机器人监控一号起始锚和二号起始锚的着泥状态。

所述第六步的具体步骤如下；

⑴通过拉力计将起始缆末端与绞车钢缆相连；

⑵保持布缆拖轮位置不变，利用拖拉绞车对起始铺设系统进行拉力试验。

本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，其仅通过拖轮便能够完成布设作业，并在不影响铺管船作业工期的前提下，提前完成布设作业；而且，通过采用水下定位系统对起始锚进行定位，采用水面定位系统对拖轮进行定位，不仅提高了施工精度，满足了高精度起始铺设要求；而且，其作业还不受水深限制，即适用于浅水海域又适用于深水海底管道起始系统布设。

附图说明：

图1为本发明释放锚头缆示意图。

图2为本发明一号起始锚下放示意图。

图3为本发明一号起始锚着泥示意图。

图4为本发明二号起始锚下放示意图。

图5为本发明起始锚状态监控示意图。

图6为本发明起始缆布设示意图。

图7为本发明起始铺设系统拉力测试示意图。

图中主要标号说明：

1.布缆拖轮，2.锚头缆，3.浮筒，4.一号起始锚，5.水下机器人调查船，6.双起始锚连接缆，7.二号起始锚，8.起始缆，9.水下机器人，10.拉力计，11.绞车钢缆。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明起始铺设系统包括：串联在一起的两个起始锚（4、7）、一根长度为：1000米的起始缆8、一根长度为：250米的双起始锚连接缆6、一根长度为：250米的锚头缆2和一个水面浮筒3；使用布缆拖轮1和水下机器人调查船5进行起始锚的安装及起始缆8的布设，其作业水深为：200m。本发明采用以下布设步骤：

第一步，起始铺设系统布设准备及设备连接

1）将起始缆8、双起始锚连接缆6、锚头缆2依次盘入布缆拖轮1滚筒；

2）把一号起始锚4和二号起始锚7放置于布缆拖轮1的甲板上；

3）将水下定位系统（USBL）的信标分别与一号起始锚4和二号起始锚7进行连接；

4）将浮筒3与锚头缆2的一端连接；

第二步，对设在船上的GPS水面定位系统及水下定位系统（USBL）进行校准；

第三步，安装起始锚

⑴在GPS水面定位系统的指引下，将布缆拖轮1就位于设计位置；

⑵从布缆拖轮1的甲板上释放浮筒3及与之相连接的锚头缆2；

⑶将锚头缆2的另一端与一号起始锚4相连接；

⑷将双起始锚连接缆6与一号起始锚4相连接；

⑸通过锚头缆2将一号起始锚4从布缆拖轮1的甲板上拽入水中；

⑹在水下定位系统（USBL）的指引下，利用双起始锚连接缆6，将一号起始锚4安装到海底设定位置；

⑺在布缆拖轮1的甲板上，将双起始锚连接缆6末端连接至二号起始锚7；

⑻在布缆拖轮1的甲板上，将起始缆8与二号起始锚7连接；

⑼在水下定位系统（USBL）的指引下，利用起始缆8将二号起始锚7安装到海底设定位置；

第四步，进行数据采集及起始锚状态调查；

①利用GPS水面定位系统记录布缆拖轮1的位置，以保证布缆拖轮1的船尾位于设计的起始锚位置；

②利用水下定位系统（USBL）确定一号起始锚4和二号起始锚7的水下位置；

③通过水下机器人调查船5释放水下机器人9，由水下机器人监控一号起始锚4和二号起始锚7的着泥状态；

第五步，沿起始缆设计路由，从二号起始锚7位置，向海底管道起始铺设位置布设起始缆；

第六步，对起始铺设系统进行拉力试验

1）通过拉力计10将起始缆8末端与绞车钢缆11相连；

2）保持布缆拖轮1位置不变，利用拖拉绞车对起始铺设系统进行拉力试验；

第七步，将起始缆8末端传递至已就位的铺管船，由铺管船将起始缆8末端与海底管道连接，然后，再进行海底管道起始铺设作业。

本实施例：锚头缆的长度应小于2倍水深；起始锚为单个大抓力锚或者两个串联的大抓力锚，两个串联大抓力锚的连接缆长度应大于锚杆长度，并小于2倍水深。

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 (3)

1.一种海底管道起始铺设系统的预布设工艺，其特征在于：采用以下布设步骤：

第一步，起始铺设系统布设准备及设备连接：

1）将起始缆、双起始锚连接缆、锚头缆依次盘入布缆拖轮滚筒；

2）把一号起始锚和二号起始锚放置于布缆拖轮的甲板上；

3）将水下定位系统的信标分别与一号起始锚和二号起始锚进行连接；

4）将浮筒与锚头缆的一端连接；

第二步，对设在船上的水面定位系统及水下定位系统进行校准；

第三步，安装起始锚：

⑴在水面定位系统的指引下，将布缆拖轮就位于设定位置；

⑵从布缆拖轮的甲板上释放浮筒及与之相连接的锚头缆；

⑶将锚头缆的另一端与一号起始锚相连接；

⑷将双起始锚连接缆与一号起始锚相连接；

⑸通过锚头缆将一号起始锚从布缆拖轮的甲板上拽入水中；

⑹在水下定位系统的指引下，利用双起始锚连接缆，将一号起始锚安装到海底设定位置；

⑺在布缆拖轮的甲板上，将双起始锚连接缆末端连接至二号起始锚；

⑻在布缆拖轮的甲板上，将起始缆与二号起始锚连接；

⑼在水下定位系统的指引下，利用起始缆将二号起始锚安装到海底设定位置；

第四步，进行数据采集及起始锚状态调查；

第五步，沿起始缆设定路由，从二号起始锚位置，向海底管道起始铺设位置布设起始缆；

第六步，对起始铺设系统进行拉力试验；

第七步，将起始缆末端传递至已就位的铺管船，由铺管船将起始缆末端与海底管道连接，然后，再进行海底管道起始铺设作业。

2.根据权利要求1所述的海底管道起始铺设系统的预布设工艺，其特征在于：所述第四步的具体步骤如下；

1）利用水面定位系统记录布缆拖轮的位置；

2）利用水下定位系统确定一号起始锚和二号起始锚的水下位置；

3）通过水下机器人调查船释放水下机器人，由水下机器人监控一号起始锚和二号起始锚的着泥状态。

3.根据权利要求1所述的海底管道起始铺设系统的预布设工艺，其特征在于：所述第六步的具体步骤如下；

⑴通过拉力计将起始缆末端与绞车钢缆相连；

⑵保持布缆拖轮位置不变，利用拖拉绞车对起始铺设系统进行拉力试验。

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