CN108716382A - 一种深水水下管道自动清管系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种深水水下管道自动清管系统，其包括设置在水下生产系统上的水下清管动力液三通、第一水下连接器、清管动力液隔离阀、第一清管作业安全阀、清管动力驱动管路、清管球、清管发射器隔离球阀、第二水下连接器和生产隔离球阀；水下清管动力液三通的第三端依次经清管动力液隔离阀和第一水下连接器与第一清管作业安全阀第一端经管道连接，第一清管作业安全阀第二端与清管动力驱动管路入口端连接；清管动力驱动管路出口端依次经清管发射器隔离球阀、第二水下连接器和生产隔离球阀与水下生产系统末端管道连接；位于清管动力驱动管路内预先设置有清管球。本发明能更经济有效的开发深远海边际油气田，降低油气田清管作业费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种水下油气生产系统技术领域，特别是关于一种深水水下管道自动清管系统。
背景技术
随着世界海洋油气行业的迅速增长，边际油田的开发将得到越来越多的重视，边际油田因其油藏含量较小，进行单独开发将显得不经济，因此通常将其油气产物输送到现存设施上进行处理，而输送距离有时能达到几千甚至上万米。这些管线中的流动保障问题主要包括水合物形成、堵塞，石蜡沉积，沥青沉淀和结垢等。消除这些影响的处理方法主要有：进行定期和不定期的清管，通过控制缆注入化学药剂和管道电伴热等。
清管是利用清管球，在清管驱动液的推动下，从管道一点移动到另一点，以达到清管目的的过程。传统的水下清管技术是利用连接平台和水下管汇或水下采油树的两根海管形成的回路，在平台发球、平台收球，达到清管的目的。这种技术由于采用两根海管，故投资也较大。另外，采用环路清管作业由于其对生产造成的影响较大(关井等)、需从外输管线回收清管驱动液等原因产生操作费用也将更高。因此，如何设计一种清管系统以取代环路清管系统，可以更经济有效的开发深远海边际油气田。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种深水水下管道自动清管系统，其采用单管清管系统，可以更经济有效的开发深远海边际油气田，降低油气田清管作业费用。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种深水水下管道自动清管系统，其特征在于：该系统包括设置在水下生产系统上的水下清管动力液三通、第一水下连接器、清管动力液隔离阀、第一清管作业安全阀、清管动力驱动管路、清管球、清管发射器隔离球阀、第二水下连接器和生产隔离球阀；所述水下清管动力液三通的第三端依次经所述清管动力液隔离阀和第一水下连接器与所述第一清管作业安全阀第一端经管道连接，所述第一清管作业安全阀第二端与所述清管动力驱动管路入口端连接；所述清管动力驱动管路出口端依次经所述清管发射器隔离球阀、第二水下连接器和生产隔离球阀与所述水下生产系统末端管道连接；位于所述清管动力驱动管路内预先设置有所述清管球。
进一步，所述清管动力驱动管路包括第二清管作业安全阀、第三清管作业安全阀和若干清管球发送控制阀；所述第一清管作业安全阀第二端分别与所述第二清管作业安全阀第一端和第三清管作业安全阀第一端经管道连接，所述第二清管作业安全阀第二端和第三清管作业安全阀第二端均连接至若干并联的支线管路一端，每一所述支线管路上都设置有一所述清管球发送控制阀，位于所述清管球发送控制阀末端均设置有所述清管球，由该支线管路上的所述清管球发送控制阀控制其末端的所述清管球；若干并联的所述支线管路另一端经管道与所述清管发射器隔离球阀连接。
进一步，所述第一至第三清管作业安全阀、清管发射器隔离球阀、生产隔离球阀和清管球发送控制阀均由现有控制设备进行远程遥控作业。
进一步，所述水下生产系统包括水下生产井或管汇出口、第三水下连接器、生产切换球阀、第四水下连接器、外输管道和水下油气生产三通；所述水下清管动力液三通第一端经所述第三水下连接器与所述水下生产井或者管汇出口连接，所述水下清管动力液三通第二端经所述生产切换球阀与所述水下油气生产三通第一端管路连接；所述水下油气生产三通第二端经所述第四水下连接器与所述外输管道连接；所述清管动力驱动管路出口端依次经所述清管发射器隔离球阀、第二水下连接器和生产隔离球阀，与所述水下油气生产三通第三端经管道连接。
进一步，所述生产切换球阀和清管动力液隔离阀均由现有控制设备进行远程遥控作业。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明仅需要在主平台和油田之间的单根管线，采用单程清管系统以取代环路清管系统，可以更经济有效的开发深远海边际油气田。2、本发明管线中的残渣将不会向井口移动，并且不会经过水下生产设备。3、本发明可明显降低油气田清管作业费用。4、本发明对油气田生产造成的影响将达到最小。
附图说明
图1是本发明的清管系统结构示意图；
图2是本发明的油气田正常生产流程示意图；
图3是本发明的油气田清管作业流程示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明提供一种深水水下管道自动清管系统，其包括设置在水下生产系统上的水下清管动力液三通1、清管动力液隔离阀2、第一水下连接器3、第一清管作业安全阀4、清管发射器隔离球阀5、清管动力驱动管路、第二水下连接器6、生产隔离球阀7和清管球8。
其中，水下生产系统包括第三水下连接器9、水下生产井或管汇出口10、生产切换球阀11、水下油气生产三通12、第四水下连接器13和外输管道14。水下清管动力液三通1第一端经第三水下连接器9与水下生产井或管汇出口10连接，水下清管动力液三通1第二端经生产切换球阀11与水下油气生产三通12第一端管路连接；水下油气生产三通12第二端经第四水下连接器13与外输管道14连接。
水下清管动力液三通1的第三端依次经清管动力液隔离阀2和第一水下连接器3与第一清管作业安全阀4第一端经管道连接，第一清管作业安全阀4第二端与清管动力驱动管路入口端连接。清管动力驱动管路出口端依次经清管发射器隔离球阀5、第二水下连接器6和生产隔离球阀7，与位于水下生产系统末端的水下油气生产三通12第三端经管道连接。位于清管动力驱动管路内预先设置有清管球8。油气田正常生产使用时，如图2所示，水下生产井或者管汇出口10的生产流体依次通过第三水下连接器9、水下清管动力液三通1、生产切换球阀11、水下油气生产三通12和第四水下连接器13进入到外输管道14，由外输管道14外输到陆上终端或者其他支持平台上。
水下清管动力液三通1第一端经第三水下连接器9与水下生产井或者管汇出口10管路连接，水下清管动力液三通1第二端经生产切换球阀11与水下油气生产三通12第一端管路连接，水下清管动力液三通1第三端依次经清管动力液隔离阀2和第二水下连接器5与第一清管作业安全阀4第一端管路连接；第一清管作业安全阀4第二端与清管动力驱动管路入口端连接。清管动力驱动管路出口端依次经清管发射器隔离球阀5、第三水下连接器9和生产隔离球阀7与水下油气生产三通12第二端管路连接；水下油气生产三通12第三端经第四水下连接器13与外输管道14连接。油气田正常生产使用时，如图2所示，水下生产井或者管汇出口10的生产流体依次通过第三水下连接器9、水下清管动力液三通1、生产切换球阀11、水下油气生产三通12和第四水下连接器13进入到外输管道14，由外输管道14外输到陆上终端或者其他支持平台上。
上述实施例中，清管动力驱动管路包括第二清管作业安全阀15、第三清管作业安全阀16和若干清管球发送控制阀17。第一清管作业安全阀4第二端分别与第二清管作业安全阀15第一端和第三清管作业安全阀16第一端经管道连接，第二清管作业安全阀15第二端和第三清管作业安全阀16第二端均连接至若干并联的支线管路一端，每一支线管路上都设置有一清管球发送控制阀17，位于清管球发送控制阀17末端均设置有清管球8，即每一清管球发送控制阀17控制其末端的清管球8。若干并联的支线管路另一端经管道与清管发射器隔离球阀5连接。
上述各实施例中，生产切换球阀11、清管动力液隔离阀2、清管作业安全阀、清管发射器隔离球阀5、生产隔离球阀7和清管球发送控制阀17均由现有控制设备进行远程遥控作业。
综上所述，本发明在使用时，如图3所示，通过远程遥控打开最内侧靠近第一清管作业安全阀4和清管发射器隔离球阀5一侧的清管球发送控制阀17。并通过远程遥控打开清管动力液隔离阀2，使由水下生产井或者管汇出口10流入管道内的水下生产井高压流体一部分经水下清管动力液三通1进入清管作业管道内，另一部分进入生产切换球阀11进行生产作业；然后打开清管球发送控制阀17，使清管作业管道内的水下生产井高压流体作为动力液流至清管球8尾部，在清管球8前后两侧产生压差，推动清管球8向前运动；再打开生产隔离球阀7，并关闭生产切换阀23，使清管球8在前后两侧压差推动下依次经生产隔离球阀7和生产切换阀23进入外输管道14，实现不停产单管清管作业。
上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (5)
1.一种深水水下管道自动清管系统，其特征在于：该系统包括设置在水下生产系统上的水下清管动力液三通、第一水下连接器、清管动力液隔离阀、第一清管作业安全阀、清管动力驱动管路、清管球、清管发射器隔离球阀、第二水下连接器和生产隔离球阀；
所述水下清管动力液三通的第三端依次经所述清管动力液隔离阀和第一水下连接器与所述第一清管作业安全阀第一端经管道连接，所述第一清管作业安全阀第二端与所述清管动力驱动管路入口端连接；所述清管动力驱动管路出口端依次经所述清管发射器隔离球阀、第二水下连接器和生产隔离球阀与所述水下生产系统末端管道连接；位于所述清管动力驱动管路内预先设置有所述清管球。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述清管动力驱动管路包括第二清管作业安全阀、第三清管作业安全阀和若干清管球发送控制阀；所述第一清管作业安全阀第二端分别与所述第二清管作业安全阀第一端和第三清管作业安全阀第一端经管道连接，所述第二清管作业安全阀第二端和第三清管作业安全阀第二端均连接至若干并联的支线管路一端，每一所述支线管路上都设置有一所述清管球发送控制阀，位于所述清管球发送控制阀末端均设置有所述清管球，由该支线管路上的所述清管球发送控制阀控制其末端的所述清管球；若干并联的所述支线管路另一端经管道与所述清管发射器隔离球阀连接。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述第一至第三清管作业安全阀、清管发射器隔离球阀、生产隔离球阀和清管球发送控制阀均由现有控制设备进行远程遥控作业。
4.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述水下生产系统包括水下生产井或管汇出口、第三水下连接器、生产切换球阀、第四水下连接器、外输管道和水下油气生产三通；所述水下清管动力液三通第一端经所述第三水下连接器与所述水下生产井或者管汇出口连接，所述水下清管动力液三通第二端经所述生产切换球阀与所述水下油气生产三通第一端管路连接；所述水下油气生产三通第二端经所述第四水下连接器与所述外输管道连接；所述清管动力驱动管路出口端依次经所述清管发射器隔离球阀、第二水下连接器和生产隔离球阀，与所述水下油气生产三通第三端经管道连接。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于：所述生产切换球阀和清管动力液隔离阀均由现有控制设备进行远程遥控作业。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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