CN108590547B - 立管安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立管安装方法，包括：S1、将至少两根立管的分管段通过至少一套管卡并排连接，形成立管分管组；S2、将立管分管组运送至海上油田现场；S3、将立管分管组以平放状态吊起下放入水，并移动靠近海上油田现场的平台；S4、从平台上下放第一吊绳连接立管分管组的一端后，回收第一吊绳将立管分管组的一端吊起，立管分管组的另一端朝下；S5、从平台上下放第二吊绳连接立管分管组的另一端，第二吊绳和第一吊绳协调收放，将立管分管组扶正，直至立管分管组呈立置状态悬挂在平台的导管架处；S6、将立管分管组上的管卡连接在导管架上，将立管分管组固定在导管架上。本发明的立管安装方法，减少海上吊装次数和时间，减少施工工期，降低施工成本。

Description

立管安装方法

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种立管安装方法。

背景技术

立管是连接海底管道与海洋平台上部原油管线之间的管道，是海洋油气运输管道的重要组成部分，立管通常在导管架建造之时就预装在上面。但是，随着海洋油气开采技术能力的提升、油气产能提升以及油田规划等因素，预装在导管架上的立管已经不能满足油田油气开采要求，常常需要新增立管。典型的新增立管设计方案是在导管架上安装管卡，利用管卡将立管悬挂、固定在导管架上。每根新增立管通常会设计10个左右的管卡，立管通常分为2至3段，以便水下安装。

在国内，常规的立管设计及安装技术已十分成熟。对立管的研究与设计已转向如何提高经济效益、减少海上施工成本。一种新型的设计方案是两根或多根立管共用1套管卡，该方案可以减少10个左右的管卡设计、建造、运输及安装工作，是一种具有较高经济效益的设计方案。

对于两根或多根立管共用一套管卡的导管架新增立管设计方案，安装方法的基本流程如下：首先，分别将单个管卡吊装入水，潜水员将管卡安装在导管架上；然后，将每根立管的单根立管分段从运输船上起吊并将立管下放入水；接着，利用吊机和绞车将立管扶正并传递至导管架上；最后，潜水员下水辅助立管嵌入已安装的管卡中，并锁紧管卡，将立管固定、悬挂在导管架上

上述安装方案存在几个缺点：

第一、吊装次数多，需要较多的适合海上吊装的天气窗口。每个管卡需要单独起吊下放入水，每根立管分段也需要单独起吊入水。

第二、与运输驳船的靠船频繁。立管分段通常是由运输船运输至油田现场，每段立管起吊之时，主作业船都需要与运输船靠泊，靠泊次数频繁，而在海上船与船之间的靠泊具有较高的作业风险，因此作业风险比较高。

第三、施工时间增加，施工成本增加。每个管卡和每段立管需要单独起吊下放，需要更多的海上作业时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种减少吊装次数、提高安装效率的立管安装方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种立管安装方法，包括以下步骤：

S1、将至少两根立管的分管段通过至少一套管卡并排连接，形成立管分管组；

S2、将所述立管分管组运送至海上油田现场；

S3、将所述立管分管组以平放状态吊起并下放入水，并移动靠近海上油田现场的平台；

S4、从所述平台上下放第一吊绳连接所述立管分管组的一端后，回收所述第一吊绳将所述立管分管组的一端吊起，所述立管分管组的另一端朝下；

S5、从所述平台上下放第二吊绳连接所述立管分管组的另一端，所述第二吊绳和第一吊绳协调收放，将所述立管分管组扶正，直至所述立管分管组呈立置状态悬挂在平台的导管架处；

S6、将所述立管分管组上的管卡连接在所述导管架上，从而将所述立管分管组固定在导管架上。

优选地，步骤S1中，通过多套所述管卡沿所述分管段轴向间隔分布，将至少两根所述分管段并排连接。

优选地，步骤S1中，在所述立管分管组的两端分别装上吊装卡，并在所述立管分管组的一端装上抽拉卡。

优选地，步骤S2中，通过运输驳船将所述立管分管组运送至海上油田现场；

步骤S3中，所述运输驳船靠泊海上油田现场的作业船；所述作业船上的吊机通过吊装索具连接所述立管分管组上的吊装卡，将所述立管分管组吊起并下放入水；所述作业船携带所述立管分管组行进靠近海上油田现场的平台。

优选地，在步骤S4、S5执行过程中，所述吊机始终通过所述吊装索具连接所述立管分管组上的吊装卡，并与所述第一吊绳和第二吊绳协调收放，将所述立管分管组扶正至所述导管架处。

优选地，在所述立管分管组扶正后，将所述吊机的吊装索具从所述吊装卡上解除。

优选地，步骤S4中，在所述作业船上下放ROV，通过所述ROV将所述平台下放的所述第一吊绳连接所述立管分管组一端的抽拉卡；

步骤S5中，通过所述ROV将所述平台下放的所述第二吊绳连接所述立管分管组另一端的吊装卡。

优选地，在步骤S6之后，将所述第一吊绳和第二吊绳从所述立管分管组上解下。

优选地，重复步骤S3-S6，将多个立管分管组依次固定在所述导管架上，并将多个立管分管组对接，形成立管组。

优选地，在所述立管组中，每一列的分管段依次相接，形成一根立管。

本发明的立管安装方法，将多根立管的分管段成组安装到平台的导管架上，较于常规的安装方法减少了海上吊装次数、运输驳船和作业船之间的靠船次数和时间等，从而减少了海上施工工期，降低了施工成本，提高了施工效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例的立管安装方法的流程图；

图2是本发明中立管分管组的结构示意图；

图3是本发明中运送立管分管组的过程示意图；

图4、图5是本发明中立管分管的扶正过程示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

结合图1-图5，本发明一实施例的立管安装方法，至少包括以下步骤：

S1、将至少两根立管的分管段11通过至少一套管卡12并排连接，形成立管分管组10，如图2所示。

根据每一根立管由两根或三根分管段11组成，可将待安装的多根立管的分管段11组成两个或三个立管分管组10。立管分管组10的组装可在陆地上进行。

根据分管段11的长度，多根分管段11间隔并排后通过多套管卡12连接；多套管卡12沿分管段11轴向间隔分布，连接在分管段11之间。分管段11之间相平行。

管卡12通常由至少两个夹持结构相连接组成，每一夹持结构分别夹持在分管段11上，夹持结构之间的连接段上设有与导管架上配合连接的法兰盘等结构。通过夹持结构的数量设置，管卡12可同时夹持两个或以上的分管段11，形成一卡双管或三管等。

此外，还在立管分管组10的两端分别装上吊装卡13，用于后续对立管分管组10进行吊装。在立管分管组10的一端装上抽拉卡14，方便对立管分管组10进行抽拉扶正操作。其中，吊装卡13可包括至少两个相接且用于夹持到分管段11上的夹持环、以及设置在夹持环连接处并用于吊装索具连接的吊环或吊耳。抽拉卡14可包括至少两个相接且用于夹持到分管段11上的夹持环、以及设置在夹持环连接处并用于吊绳等连接的吊杆。

S2、通过运输驳船将立管分管组10运送至海上油田现场。

S3、将立管分管组10以平放状态吊起并下放入水，并移动靠近海上油田现场的平台。

具体地，如图3所示，到达海上油田现场后，运输驳船靠泊海上油田现场的作业船20。作业船20上的吊机21通过吊装索具22连接立管分管组10上的吊装卡13，将立管分管组10吊起以离开运输驳船，并将立管分管组10下放入水。

吊装索具22在连接立管分管组10时，将两连接端分别与立管分管组10上对称的两个吊装卡13连接，从而吊机21可将立管分管组10以水平放置状态吊起。

立管分管组10下放入水后，作业船20携带立管分管组10行进靠近海上油田现场的平台30，如图4所示。

S4、从平台30上下放第一吊绳31连接立管分管组10的一端后，回收第一吊绳31将立管分管组10的一端吊起，立管分管组10的另一端朝下。

其中，第一吊绳31采用钢丝绳，从绞车上下放，通过绞车回转进行回收。第一吊绳31下放后连接立管分管组10一端上的抽拉卡14，在绞车缓慢抽拉时，通过第一吊绳31将抽拉卡14所在的立管分管组10的一端吊起，另一端则相对朝下。

该步骤S4中，吊机21始终通过吊装索具22连接立管分管组10上的吊装卡13。第一吊绳31在吊起立管分管组10的一端时，吊机21的吊装索具22也对应向下释放，与第一吊绳31协调，使立管分管组10初步就位。

S5、从平台30上下放第二吊绳32连接立管分管组10的另一端，第二吊绳32和第一吊绳31协调收放，将立管分管组10扶正，直至立管分管组10呈立置状态悬挂在平台30的导管架40处，如图5所示。

具体地，参考图5，第二吊绳32采用钢丝绳，从绞车上下放。第二吊绳32下放后连接立管分管组10另一端上的吊装卡13，从而第一吊绳31和第二吊绳32分别连接立管分管组10的两端。由于立管分管组10初步就位后，具有抽拉卡13的一端朝上，另一端朝下，因此第二吊绳32下放的长度大于第一吊绳31的长度。

该步骤S5中，吊机21始终通过吊装索具22连接立管分管组10上的吊装卡13。第二吊绳32和第一吊绳31在协调收放过程中，吊机21的吊装索具22也对应向下释放，三者相协调，使立管分管组10整体扶正至导管架40处。

在立管分管组10扶正后，立管分管组10的拉力全部传动给平台30的绞车，而吊装索具22不受力，此时可将吊机21的吊装索具22从吊装卡13上解除。解除连接后的吊装索具22可回收至作业船20上。

S6、将立管分管组10上的管卡12连接在导管架40上，从而将立管分管组10固定在导管架40上。

完成立管分管组10的固定后，将第一吊绳31和第二吊绳32从立管分管组10上解下。

优选地，本发明的立管安装过程中，水下进行连接等一些操作采用ROV(水下机械人)执行。例如：

参考图4，在步骤S4中，在作业船20上下放ROV 50，通过一台ROV 50将平台30下放的第一吊绳31连接立管分管组10一端的抽拉卡14，此外还可通过另一台ROV 50在立管分管组10的另一端处进行观察，实时了解立管分管组10的状态。在第一吊绳31吊起立管分管组10的一端过程中，两台ROV 50可同时在立管分管组10的两端，观察立管分管组10的状态。

参考图5，在步骤S5中，通过ROV 50将平台30下放的第二吊绳32连接立管分管组10另一端的吊装卡13。在立管分管组10的扶正过程中，两台ROV50可同时在立管分管组10的两端，观察立管分管组10的状态。

在立管分管组10扶正后，通过ROV 50将吊装索具22从吊装卡13上解除。

另外，根据需要，在步骤S6中，采用ROV 50或潜水员将立管分管组10上的管卡12连接在导管架40上。

重复上述步骤S3-S6，将多个立管分管组10依次固定在导管架40上，并将多个立管分管组10对接，形成立管组。在立管组中，每一列的分管段11依次相接，形成一根立管。

如图2所示的立管分管组10中，包括两根并排的分管段11。在导管架40上，后一个立管分管组10的两根分管段11分别与前一个立管分管组10的两根分管段11轴向相接。在完成多次连接后，依次相接的多根分管段11形成整体的立管，从而多个立管分管组10的连接形成具有多根立管的立管组，安装效率较于常规的方法节省了至少一半的时间及吊装次数。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种立管安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将至少两根立管的分管段通过至少一套管卡并排连接，形成立管分管组；

S2、将所述立管分管组运送至海上油田现场；

S3、将所述立管分管组以平放状态吊起并下放入水，并移动靠近海上油田现场的平台；

S4、从所述平台上下放第一吊绳连接所述立管分管组的一端后，回收所述第一吊绳将所述立管分管组的一端吊起，所述立管分管组的另一端朝下；

S5、从所述平台上下放第二吊绳连接所述立管分管组的另一端，所述第二吊绳和第一吊绳协调收放，将所述立管分管组扶正，直至所述立管分管组呈立置状态悬挂在平台的导管架处；

S6、将所述立管分管组上的管卡连接在所述导管架上，从而将所述立管分管组固定在导管架上。

2.根据权利要求1所述的立管安装方法，其特征在于，步骤S1中，通过多套所述管卡沿所述分管段轴向间隔分布，将至少两根所述分管段并排连接。

3.根据权利要求1所述的立管安装方法，其特征在于，步骤S1中，在所述立管分管组的两端分别装上吊装卡，并在所述立管分管组的一端装上抽拉卡。

4.根据权利要求3所述的立管安装方法，其特征在于，步骤S2中，通过运输驳船将所述立管分管组运送至海上油田现场；

步骤S3中，所述运输驳船靠泊海上油田现场的作业船；所述作业船上的吊机通过吊装索具连接所述立管分管组上的吊装卡，将所述立管分管组吊起并下放入水；所述作业船携带所述立管分管组行进靠近海上油田现场的平台。

5.根据权利要求4所述的立管安装方法，其特征在于，在步骤S4、S5执行过程中，所述吊机始终通过所述吊装索具连接所述立管分管组上的吊装卡，并与所述第一吊绳和第二吊绳协调收放，将所述立管分管组扶正至所述导管架处。

6.根据权利要求5所述的立管安装方法，其特征在于，在所述立管分管组扶正后，将所述吊机的吊装索具从所述吊装卡上解除。

7.根据权利要求4所述的立管安装方法，其特征在于，步骤S4中，在所述作业船上下放ROV，通过所述ROV将所述平台下放的所述第一吊绳连接所述立管分管组一端的抽拉卡；

步骤S5中，通过所述ROV将所述平台下放的所述第二吊绳连接所述立管分管组另一端的吊装卡。

8.根据权利要求1所述的立管安装方法，其特征在于，在步骤S6之后，将所述第一吊绳和第二吊绳从所述立管分管组上解下。

9.根据权利要求1-8任一项所述的立管安装方法，其特征在于，重复步骤S3-S6，将多个立管分管组依次固定在所述导管架上，并将多个立管分管组对接，形成立管组。

10.根据权利要求9所述的立管安装方法，其特征在于，在所述立管组中，每一列的分管段依次相接，形成一根立管。