CN108533232A - 一种水下悬浮丛式管汇系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水下悬浮丛式管汇系统，包括丛式管汇本体，其特征在于，该系统还包括：浮筒，若干浮筒设置于丛式管汇本体的底部，以使丛式管汇悬浮于水下；深水功能舱，若干深水功能舱固定于海底；水下柔性跨接管，水下柔性跨接管的一端与深水功能舱中的干式水下采油树连接，另一端与丛式管汇本体上的生产毂座连接，以形成生产回路；系泊系统，系泊系统的一端固定于海底，另一端与丛式管汇本体连接，以使丛式管汇本体稳定的悬浮在水中。本发明解决了传统的水下丛式管汇不易弃置回收、不能重复利用，特别是避免了使用大型水下基础结构物的使用，大大减少了传统管汇的水下基础安装的费用，降本增效，创建“易回收、可重复利用”的新一代水下集输原创概念。
Description
技术领域
本发明涉及一种水下生产系统设备，具体是关于一种无需安装大型水下基础结构且可重复利用的水下悬浮丛式管汇系统。
背景技术
水下生产系统在开发深水油气田方面具有明显的优势，已被广泛应用在深水油气开发领域。水下管汇作为水下生产系统重要的组成部分，是水下生产设施中的一种大型金属结构设备，主要由管线和阀门组成，在深水油气田的开发中起着关键作用。水下管汇主要为油井产出物，以及注水、注气、注化学药剂等提供聚集点和分配点，能够极大地优化海底生产设施的布局、减少管线的使用数量，从而有效地降低投资成本，提高深水油气田的开发效率，堪称水下生产系统的“心脏”。
传统的水下丛式管汇最大的特点就是水平布置在海底，以大型的单桩、防沉板或吸力锚作为水下基础，管汇结构放置在水下基础的上方，其典型布局形式是多个独立的卫星井围绕在管汇的周围，形成一簇。在生产中，各个水下井口的产出物借助连接设施(跨接管或膨胀弯、管线终端、油田内部流动管线等)汇集到丛式管汇上，直接或经水下分离、增压后，泵送到浮式平台进行处理。同时，来自上部平台的注水、注气、注化学药剂的管线经丛式管汇后，将水、气、化学药剂分配到各个水下井口上，进行注水、注气、注化学药剂操作，从而增大油藏的地层压力，抑制水合物的生成，提高深水油气的产量。
但是，传统的水下丛式管汇存在以下弊端：(1)坐底在海底的水下基础结构之上，对海底的地形等有一定的要求；(2)需要水下基础结构，深水水下基础结构的安装费用很高；(3)水下管汇与水下基础框架之间进行连接，不易解脱；(4)不易弃置回收、不能重复利用，从而造成资源浪费。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种无需安装大型水下基础结构且可重复利用的水下悬浮丛式管汇系统，以解决传统的水下丛式管汇难以弃置回收、不能重复利用和水下基础结构安装费用昂贵等问题。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种水下悬浮丛式管汇系统，包括丛式管汇本体，其特征在于，该系统还包括：浮筒，若干所述浮筒设置于所述丛式管汇本体的底部，以使所述丛式管汇悬浮于水下；深水功能舱，若干所述深水功能舱固定于海底；水下柔性跨接管，所述水下柔性跨接管的一端与所述深水功能舱中的干式水下采油树连接，另一端与所述丛式管汇本体上的生产毂座连接，以形成生产回路；系泊系统，所述系泊系统的一端固定于海底，另一端与所述丛式管汇本体连接，以使所述丛式管汇本体稳定的悬浮在水中。
在一个优选的实施例中，该系统还包括柔性跨接汇管和管线终端，所述柔性跨接汇管的一端与所述丛式管汇本体上的管汇汇管生产管系连接，另一端与固定在海底的所述管线终端连接。
在一个优选的实施例中，所述水下柔性跨接管通过柔性跨接管自动脱接器与所述深水功能舱中的干式水下采油树连接。
在一个优选的实施例中，在所述浮筒的外周设置有保护结构框架。
在一个优选的实施例中，所述丛式管汇本体悬浮于距离海底50m至500m的水下。
在一个优选的实施例中，所述系泊系统为垂直张力式系泊系统或常规锚链系泊系统。
在一个优选的实施例中，所述垂直张力式系泊系统包括垂直张力式系泊缆和吸力锚，若干个所述吸力锚固定于海底，并通过所述垂直张力式系泊缆与所述丛式管汇本体连接，利用所述垂直张力式系泊缆对所述丛式管汇本体进行垂直张紧。
在一个优选的实施例中，所述垂直张力式系泊缆通过锚链自动脱接器与所述吸力锚连接。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明将浮筒布置在水下悬浮丛式管汇的底部，使其悬浮在距离海底一定高度的水中，打破了传统的坐底式水下丛式管汇的概念，避免了大型水下基础结构的利用，减少了相关的安装成本。2、本发明通过垂直张力式系泊缆进行系泊，且远端通过自动脱接器与吸力锚连接，必要时可自动脱开，从而对水下悬浮丛式管汇进行回收，将可重复利用变成一种可能。若新建油气田的油藏规模、油品性质等相似，水下丛式管汇仍在使用寿命之内，则可将回收的水下丛式管汇安装在新的深水油气田，进行重复利用，可大大节省项目成本。本发明解决了传统的水下丛式管汇不易弃置回收、不能重复利用，特别是避免了使用大型水下基础结构物的使用，大大减少了传统管汇的水下基础安装的费用，降本增效，创建“易回收、可重复利用”的新一代水下集输原创概念。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明丛式管汇的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供的水下悬浮丛式管汇系统包括丛式管汇1、浮筒2、深水功能舱3、水下柔性跨接管4、垂直张力式系泊缆5和吸力锚6。四个浮筒2(仅以此为例，并不限于此)设置在丛式管汇1的底部，以使丛式管汇1悬浮在距离海底一定高度的水下。水下柔性跨接管4起到生产连接作用，其一端与固定在海底的深水功能舱3中的干式水下采油树(图中未示出)连接，另一端与丛式管汇1上的生产毂座7连接，以形成生产回路。四个吸力锚6(仅以此为例，并不限于此)通过垂直张力式系泊缆5与丛式管汇1连接，吸力锚6固定于海底，并利用垂直张力式系泊缆5对丛式管汇1进行垂直张紧，使其可以稳定的悬浮在水中。
在一个优选的实施例中，还包括柔性跨接汇管8和管线终端9，柔性跨接汇管8的一端与丛式管汇1上的管汇汇管生产管系10连接，另一端与固定在海底的管线终端9连接。管道终端9的作用是将海底管道和其他生产设施通过柔性跨接汇管8连接起来，为油气田水下回接提供接口，同时还可以有效避免因海底管道的膨胀或收缩对水下结构物直接作用而造成的破坏。
在一个优选的实施例中，水下柔性跨接管4通过柔性跨接管自动脱接器11与深水功能舱3中的干式水下采油树连接。
在一个优选的实施例中，垂直张力式系泊缆5通过锚链自动脱接器12与吸力锚6连接。
在一个优选的实施例中，在浮筒2的外周设置有保护结构框架13，起到保护浮筒2和固定支撑浮筒2的作用。
在一个优选的实施例中，丛式管汇1悬浮于距离海底50m至500m的水下。
在一个优选的实施例中，也可以采用常规锚链系泊系统代替垂直张力式系泊缆5和吸力锚6实现对丛式管汇1的系泊。
本发明在使用时，其生产流程如下：
从深水功能舱3中的干式采油树生产出的油气，借助水下柔性跨接管4集输到丛式管汇1上的生产毂座7，然后通过管汇汇管生产管系10、柔性跨接汇管8、外输管线以及相关水下处理设备处理后，借助立管输送到海面平台或者借助外输管线输送到到岸上工厂。
其回收流程如下：
当对丛式管汇1进行回收时，首先关闭深水功能舱3中的干式水下采油树上的阀门，通过ROV触发柔性跨接管自动脱接器11，将连接深水功能舱3与丛式管汇1之间的水下柔性跨接管4从靠近深水功能舱3的一端进行解脱；然后通过ROV触发锚链自动脱接器12，将吸力锚6与丛式管汇1之间的垂直张力式系泊缆5从靠近吸力锚6的一端进行解脱，丛式管汇1依靠布置在其底部的浮筒2提供的浮力上浮，同时通过一端连接在安装船的缆绳对丛式管汇1进行位置控制，待丛式管汇1漂浮到海面后，进行回收。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (8)
1.一种水下悬浮丛式管汇系统，包括丛式管汇本体，其特征在于，该系统还包括：
浮筒，若干所述浮筒设置于所述丛式管汇本体的底部，以使所述丛式管汇悬浮于水下；
深水功能舱，若干所述深水功能舱固定于海底；
水下柔性跨接管，所述水下柔性跨接管的一端与所述深水功能舱中的干式水下采油树连接，另一端与所述丛式管汇本体上的生产毂座连接，以形成生产回路；
系泊系统，所述系泊系统的一端固定于海底，另一端与所述丛式管汇本体连接，以使所述丛式管汇本体稳定的悬浮在水中。
2.如权利要求1所述的一种水下悬浮丛式管汇系统，其特征在于，该系统还包括柔性跨接汇管和管线终端，所述柔性跨接汇管的一端与所述丛式管汇本体上的管汇汇管生产管系连接，另一端与固定在海底的所述管线终端连接。
3.如权利要求1所述的一种水下悬浮丛式管汇系统，其特征在于，所述水下柔性跨接管通过柔性跨接管自动脱接器与所述深水功能舱中的干式水下采油树连接。
4.如权利要求1所述的一种水下悬浮丛式管汇系统，其特征在于，在所述浮筒的外周设置有保护结构框架。
5.如权利要求1所述的一种水下悬浮丛式管汇系统，其特征在于，所述丛式管汇本体悬浮于距离海底50m至500m的水下。
6.如权利要求1所述的一种水下悬浮丛式管汇系统，其特征在于，所述系泊系统为垂直张力式系泊系统或常规锚链系泊系统。
7.如权利要求6所述的一种水下悬浮丛式管汇系统，其特征在于，所述垂直张力式系泊系统包括垂直张力式系泊缆和吸力锚，若干个所述吸力锚固定于海底，并通过所述垂直张力式系泊缆与所述丛式管汇本体连接，利用所述垂直张力式系泊缆对所述丛式管汇本体进行垂直张紧。
8.如权利要求7所述的一种水下悬浮丛式管汇系统，其特征在于，所述垂直张力式系泊缆通过锚链自动脱接器与所述吸力锚连接。
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