CN110539972B - 深水海管预调试系统及其深水海管预调试药剂存放装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及深水海管预调试系统及其深水海管预调试药剂存放装置，用于储存调试药剂，以辅助深水预调试模块进行深水海管调试，包括可吊装至海底中的支架、设置在支架上以储存药剂并且与所述深水预调试模块连接的至少一个药剂储存组件、以及连接固定所述支架和所述药剂储存组件的连接组件；所述药剂储存组件包括储存药剂的药剂储存单元以及设置在支架上给所述药剂储存单元定位的定位构件，所述定位构件通过所述连接组件与所述支架可拆卸连接。该深水海管预调试药剂存放装置可为深水海管预调试作业提供必要的化学药剂补充，可极大地减少深水海管预调试所需的设备且对船舶甲板面积的需求小，节省工时，提高了试压作业效率。

Description

深水海管预调试系统及其深水海管预调试药剂存放装置
技术领域
本发明涉及海洋石油工程技术领域，更具体地说，涉及一种深水海管预调试系统及其深水海管预调试药剂存放装置。
背景技术
海管预调试作业内容主要包括海底管道的清管、试压、排水干燥惰化，是海管投产前必须进行的一项重要工作，也是海上油气田开发过程中的关键内容。随着我国对南海油气田的开发，海管预调试作业水深逐渐由100-300米迈向1500-2000米。
随着作业水深的不断增加，传统的浅水区域内海管预调试方案及设备已经无法满足作业要求。与其它水下施工项目类似，预调试随着水深的增加其技术难度、装备要求、作业风险、施工费用都随之增加。在预调试作业中，化学药剂的存储容量会极大的影响作业效率进而增加施工费用。
目前，化学药剂的储存是深水海管预调试作业中一套关键的技术，国内尚不存在该设备的设计方案，为实现深水调试技术突破，降低深水油气田开发成本，填补国内在深海油气田开发中缺失的这一重要技术环节，通过自主研究、设计、制造深水海管预调试药剂存放装置，用于辅助深水预调试模块进行深水海底管道清管、试压、排水干燥惰化作业迫在眉睫。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够存放深水海管预调试药剂，以辅助深水预调试模块进行深水海管调试的深水海管预调试药剂存放装置，进一步提供一种改进的深水海管预调试系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种深水海管预调试药剂存放装置，用于储存调试药剂，以辅助深水预调试模块进行深水海管调试，包括可吊装至海底中的支架、设置在支架上以储存药剂并且与深水预调试模块连接的至少一个药剂储存组件、以及连接固定所述支架和所述药剂储存组件的连接组件；
所述药剂储存组件包括储存药剂的药剂储存单元以及设置在支架上给所述药剂储存单元定位的定位构件，所述定位构件通过所述连接组件与所述支架可拆卸连接。
优选地，所述药剂储存单元包括药剂储存容器，所述药剂储存容器包括壳体、设置在壳体上与药剂输入管连接的药剂入口管嘴、以及设置在所述壳体上与药剂输出管连接的药剂出口管嘴。
优选地，所述药剂储存容器为柔性可压缩结构。
优选地，所述定位构件包括设置在所述支架上的定位箱体；所述药剂储存单元收容于所述定位箱体中；
所述定位箱体通过所述连接组件与所述支架可拆卸连接；
所述定位箱体包括箱子本体以及设置在所述箱子本体内以收容所述药剂储存单元的收容腔。
优选地，所述药剂储存组件还包括将所述药剂储存单元导入所述收容腔的导向组件；
所述导向组件包括设置在所述箱子本体内侧壁沿药剂储存单元导入方向设置的导轨，以及设置在所述药剂储存单元外侧壁与所述导轨对应设置的滑块。
优选地，所述药剂储存组件还包括连接固定所述药剂储存单元和所述定位构件的卡扣机构；
所述卡扣机构包括设置在所述箱子本体内侧壁且位于所述收容腔开口端的扣孔、以及设置在所述药剂储存单元上以插入扣孔中的卡扣。
优选地，所述连接组件包括连接所述药剂储存组件和所述支架的紧固组件；和/或，所述连接组件还包括连接所述药剂储存组件和所述支架的卡接组件。
优选地，所述支架包括框架、设置在所述框架上的防沉板、设置在所述框架上的盖板；所述框架上设有至少一层安装平台；所述至少一个药剂储存组件安装在所述至少一层安装平台上；
所述防沉板设置在所述框架的底部，所述盖板设置在所述框架的最上层的安装平台的顶部；
所述防沉板上设有若干防沉孔；
所述盖板设置在所述框架的顶部，其包括网板。
优选地，所述支架还包括设置在所述框架上以供吊装的吊装构件；
所述支架还包括围设在所述框架四周的若干侧板；
所述侧板包括网板。
本发明还构造一种深水海管预调试系统；包括深水预调试模块、无人潜水器、本发明所述的深水海管预调试药剂存放装置、连接所述无人潜水器和所述深水海管预调试药剂存放装置的至少一个所述药剂储存组件的至少一个第一连接管道、连接所述无人潜水器和所述深水预调试模块的至少一个第二连接管道；所述无人潜水器上设有与所述第一连接管道和所述第二连接管道连接的至少一个阀门；所述至少一个阀门的进液口与所述至少一个第一连接管道一一对应连接，所述至少一个阀门的出液口与所述至少一个第二连接管道一一对应连接。
实施本发明的深水海管预调试系统及其深水海管预调试药剂存放装置，具有以下有益效果：该深水海管预调试药剂存放装置，其通过在支架上设置药剂储存组件、通过设置连接组件将该药剂储存组件的定位构件可拆卸连接在该支架上，并将该用于储存药剂的药剂储存单元通过该定位构件定位于该支架上，其不仅可以储存药剂，而且还便于更换药剂储存组件满足不同海管预调试要求。该深水海管预调试药剂存放装置，可以用于储存调试药剂，辅助深水预调试模块进行深水海管调试，可为深水海管预调试作业提供必要的化学药剂补充，可极大地减少深水海管预调试所需的设备且对船舶甲板面积的需求小，节省工时，提高了试压作业效率，可满足国内南海2000米水深的海管预调试作业，为深水油气田的开发提供了技术保障。
该深水海管预调试系统，其通过设置该深水海管预调试药剂存放装置，并将该深水海管预调试药剂存放装置的至少一个药剂储存组件通过设置至少一个第一连接管道与无人潜水器的至少一个阀门对应连接，且通过设置至少一个第二连接管道将无人潜水器的至少一个阀门与深水预调试模块连接，从而可为深水海管预调试作业提供必要的化学药剂补充，可极大地减少深水海管预调试所需的设备且对船舶甲板面积的需求小，节省工时，提高了试压作业效率，可满足国内南海2000米水深的海管预调试作业，为深水油气田的开发提供了技术保障。
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是本发明深水海管预调试药剂存放装置的结构示意图；
图2是图1本发明深水海管预调试药剂存放装置的另一角度的结构示意图；
图3是本发明深水海管预调试药剂存放装置的支架的结构示意图；
图4是本发明深水海管预调试药剂存放装置的盖板的结构示意图；
图5是本发明深水海管预调试药剂存放装置的定位构件的结构示意图；
图6是本发明深水海管预调试药剂存放装置的药剂储存单元的结构示意图。
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。
图1至图6示出了本发明深水海管预调试药剂存放装置的一个优选实施例。该深水海管预调试药剂存放装置，可以用于储存调试药剂，辅助深水预调试模块进行深水海管调试，该深水海管预调试包括进行海管清管、试压、排水干燥惰化作业等，该深水海管预调试药剂存放装置，可为深水海管预调试作业提供必要的化学药剂补充，可极大地减少深水海管预调试所需的设备且对船舶甲板面积的需求小，节省工时，提高了试压作业效率，可满足国内南海2000米水深的海管预调试作业，为深水油气田的开发提供了技术保障。使用时该深水海管预调试药剂存放装置，作为整体完成陆上运输，海上运输及海上吊装。下放至海底后配合深水预调试模块进行海上的相关作业。预调试作业完成后，回收整个深水海管预调试药剂存放装置，其可根据预调试作业需求循环使用。
如图1所示，该深水海管预调试药剂存放装置，其包括支架10、至少一个药剂储存组件20、连接组件(未图示)。该支架10可吊装至海底中，以供该药剂储存组件20放置，该至少一个该药剂储存组件20设置在该支架10上，其可以用于储存药剂，且其与深水预调试模块连接，其可以将药剂输出至深水预调试模块，辅助深水预调试模块进行深水海管调试。该连接组件(未图示)，其可用于连接固定该支架10和该药剂储存组件20。
进一步地，如图1至图3所示，该支架10其可以包括框架11、防沉板12、盖板13；该框架11，其可以形成供药剂储存组件20安装的结构撬块，该防沉板12设置在该框架11上，具体位于该框架11的底部，其可以避免该支架10陷入海泥中而给操作人员从海底提拉该支架10造成麻烦，降低支架10海底提拉的难度。该盖板13可以设在该框架11上，位于该框架11的顶部，其可以避免该药剂储存组件20的药剂储存单元22受水浮力作用而朝该框架11顶部脱出，也可以避免海底生物从框架顶部进入该药剂储存组件20中破坏该药剂储存单元22。
具体地，在一些实施例中，该框架11，其可以由若干骨架拼接形成，其可以为长方体状、正方体状、或者圆柱体状。在本实施例中，优选地，其为长方体状。该若干骨架其可以为金属材质制成，尤其可以为不锈钢材质制成。其也可以为铁制成，其表面可以喷涂防锈、防腐材料。该若干骨架，其可以通过焊接形成该框架11。该框架11上设有至少一层安装平台111，该安装平台111其可用于供该药剂储存组件20安装。该至少一层安装平台111可以为一层安装平台111，也可以为两层安装平台111。在本实施例中，优选地，其为两层安装平台111。
在一些实施例中，该防沉板12可以采用金属材质制成，其可以采用不锈钢、铁、铝合金等材质制成，其表面可以涂附一层防锈防腐材料。该防沉板12可以为长方形板状、正方形板状、圆形板状或者其他形状，其形状以及尺寸与该框架11的底面形状以及尺寸相适配。其可通过焊接固定在该框架11上。该防沉板12上设有若干防沉孔121；该若干防沉孔121，其可包括多数个防沉孔，其并排设置在该防沉板12，其可以减少该防沉板12的附着力，减少操作人员提拉该支架10的难度，进而提高支架10提拉的效率。
在一些实施例中，该盖板13可以为金属板材，其可以采用不锈钢、铁、铝合金等材质制成，其表面可以涂附一层防锈防腐材料。其尺寸与该框架11的顶部尺寸相适配。在本实施例中，该盖板13可以为网板，其可便于海水进入该框架11中，便于该支架10沉入海底。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该盖板13不限于网板。
在一些实施例中，该支架10还包括围设在该框架11四周的若干侧板(未图示)；其可以与该框架11可拆卸连接，以便于拆装，还有更换药剂储存组件20。具体地，其可以通过紧固件与该框架11实现可拆卸连接。当然，可以理解地，其连接方式不限于设置紧固件连接。该侧板(未图示)可以用于防止海底生物进入该框架11内破坏该药剂储存组件20。该侧板可以为为金属板材，其可以采用不锈钢、铁、铝合金等材质制成，其表面可以涂附一层防锈防腐材料，且其可以为网板，其可便于海水进入该框架11中，便于该支架10沉入海底。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该侧板(未图示)不限于网板。
再如图1、图3所示，在一些实施例中，该支架10还包括吊装构件14，以便于操作人员将该支架10吊装至海底中，该吊装构件14设置在该框架11上，具体地其位于框架11的顶部，该吊装构件14可以设置在该框架11的四个角落，其可以为吊耳，其可以供线缆穿过。可以理解地，在其他一些实施例中，该吊装构件14不限于吊耳。
如图1、图5及图6所示，在一些实施例中，该至少一个药剂储存组件20，其可以包括一个、两个或者多个药剂储存组件20。在本实施例中，该药剂储存组件20包括四个药剂储存组件20，其可用于装入四种化学药剂。且分别设在在该框架11的安装平台111上，每个安装平台111上并排设置两个药剂储存组件20。当然，可以理解地，其可根据该深水海管预调试的需要调整该药剂储存组件20的数量。
该药剂储存组件20包括药剂储存单元以及定位构件，该药剂储存单元可以用于储存药剂，该定位构件可以设置在支架10上，其可用于给该药剂储存单元定位，该定位构件通过该连接组件(未图示)与该支架10可拆卸连接，以便于药剂储存组件20的更换。
在一些实施例中，该定位构件可以包括定位箱体21，该定位箱体21可以设置在支架10上，其可用于收容该该药剂储存单元，并对其进行定位。该定位箱体21通过连接组件(未图示)与该支架10可拆卸连接，具体地，其可以通过该连接组件(未图示)安装在该框架11的安装平台111上。该定位箱体21，其可以为金属材质制成，具体地，其可以为不锈钢材质制成，当然，可以理解地，在其他一些实施例中，其材质不限于不锈钢材质，其可以为铁、铝或者铝合金；其表面可以涂覆防锈防腐材料，该定位箱体21包括箱子本体211以及设置在该箱子本体211内的收容腔212；该箱子本体211可以为长方体状、正方体状或者其他形状，其与该药剂储存单元的形状以及尺寸相适配。该收容腔212可以用于收容该药剂储存单元。
在一些实施例中，该药剂储存单元包括药剂储存容器22，该药剂储存容器22可以为柔性可压缩结构，其可以避免深水海底静压对结构的影响，具体地，在本实施例中，该药剂储存容器22可以为药剂袋。可以理解地，在其他一些实施例中，其不限于药剂袋。该药剂储存容器22包括壳体221、药剂入口管嘴222、以及药剂出口管嘴223；该壳体221可以采用塑胶材质制成，其可以为长方体状、正方体状或者其他形状，在本实施例中，优选地，该壳体为长方体状，其尺寸可以为3m*1.25m*0.8m，其容量可以为3L，该壳体221可用于储存化学药剂。该药剂入口管嘴222设置在该壳体221上，其可与药剂输入管连接，以接入药剂。该药剂出口管嘴223设置在该壳体221上，其可与药剂输出管连接，其可供药剂输出。
在一些实施例中，该药剂储存组件20还包括导向组件，该导向组件可用于将该药剂储存单元导入该收容腔212中。在本实施例中，该导向组件包括导轨2111以及滑块224；该导轨2111设置在该箱子本体211内侧壁，且其沿药剂储存单元导入方向设置，其可以由开设在该箱子本体211内侧壁且沿该箱子本体211深度方向设置的凹槽形成，其可以设置在该箱子本体211的一侧、两侧、三侧或者四侧，其数量不限，可以为一条导轨，也可以为多条导轨。该滑块设置在该药剂储存单元外侧壁，其与该导轨2111对应设置，其可在该导轨2111中滑动，其可以包括若干滑块，该若干滑块可以呈矩阵布置，安装时，将该每一纵排的滑块224对应一条导轨2111滑入即可。
在一些实施例中，该药剂储存组件20还包括卡扣机构，该卡扣机构可以用于连接固定该药剂储存单元和该定位构件。该卡扣机构包括扣孔(未图示)以及卡扣225；该扣孔(未图示)设置在该箱子本体211内侧壁且位于该收容腔212开口端，该卡扣225设置在该药剂单元上，且靠近该药剂单元顶部的一侧边设置，其与该扣孔(未图示)对应设置，其可以插入该扣孔(未图示)中，以便于连接固定。
在一些实施例中，该连接组件(未图示)可以包括紧固组件；该药剂储存组件20和该支架10可以通过该紧固组件连接。该紧固组件可以包括螺栓和螺孔；该支架10上对应设置有螺孔，该定位箱体21的底部设有朝外侧凸出的外凸缘，该外凸缘上对应设置有通孔，安装时，将该通孔与对应的螺孔对准，并将该螺栓穿过该通孔拧入该螺孔即可。当该支架10吊装至陆上，通过拆除该螺栓，可以实现该定位箱体21的更换。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该连接组件(未图示)不限于紧固组件。
在一些实施例中，该连接组件(未图示)还可以或者可以包括卡接组件，该药剂储存组件20和该支架10可以通过该卡接组件连接。该卡接组件可以包括卡骨以及卡槽，卡槽可以设置该支架10的安装平台111上，该卡骨可以设置定位箱子21的底部，且与该卡槽对应设置，其可以卡入该卡槽中，以实现连接。
该深水海管预调试系统，其包括深水预调试模块、无人潜水器、本发明的深水海管预调试药剂存放装置、至少一个第一连接管道、至少一个第二连接管道；该深水预调试模块，可以用于对海底管道进行清管、试压、排水干燥惰化作业。该无人潜水器(ROV)其可用于操控该深水海管预调试药剂存放装置的药剂储存组件20输出药剂。该无人潜水器上设有与该第一连接管道和该第二连接管道连接的至少一个阀门。该至少一个第一连接管道与该至少一个药剂储存组件20一一对应设置，其可用于连接该无人潜水器和该深水海管预调试药剂存放装置的药剂储存组件。具体地，其一端与该药剂储存单元的药剂入口管嘴连接，另一端与该至少一个阀门的进液口一一对应连接。该至少一个第二连接管道，其与该至少一个阀门一一对应设置，该第二连接管道，其可以用于连接该无人潜水器和该深水预调试模块。该第二连接管道的一端与该至少一个阀门的出液口一一对应连接，另一端与该深水预调试模块的接口连接。预调试时，通过控制对应的阀门开启即可输入对应的药剂。在本实施例中，该第一连接管道和该第二连接管道均可以为软管。
可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种深水海管预调试药剂存放装置，用于储存调试药剂，以辅助深水预调试模块进行深水海管调试，其特征在于，包括可吊装至海底中的支架(10)、设置在支架(10)上以储存药剂并且与所述深水预调试模块连接的至少一个药剂储存组件(20)、以及连接固定所述支架(10)和所述药剂储存组件(20)的连接组件；
所述药剂储存组件(20)包括储存药剂的药剂储存单元以及设置在支架(10)上给所述药剂储存单元定位的定位构件，所述定位构件通过所述连接组件与所述支架(10)可拆卸连接；
所述药剂储存单元包括可接入或输出药剂的药剂储存容器(22)，所述药剂储存容器(22)为柔性可压缩结构。
2.根据权利要求1所述的深水海管预调试药剂存放装置，其特征在于，所述药剂储存单元包括药剂储存容器(22)，所述药剂储存容器(22)包括壳体(221)、设置在壳体(221)上与药剂输入管连接的药剂入口管嘴(222)、以及设置在所述壳体(221)上与药剂输出管连接的药剂出口管嘴(223)。
3.根据权利要求1所述的深水海管预调试药剂存放装置，其特征在于，所述定位构件包括设置在所述支架(10)上的定位箱体(21)；所述药剂储存单元收容于所述定位箱体(21)中；
所述定位箱体(21)通过所述连接组件与所述支架(10)可拆卸连接；
所述定位箱体(21)包括箱子本体(211)以及设置在所述箱子本体(211)内以收容所述药剂储存单元的收容腔(212)。
4.根据权利要求3所述的深水海管预调试药剂存放装置，其特征在于，所述药剂储存组件(20)还包括将所述药剂储存单元导入所述收容腔(212)的导向组件；
所述导向组件包括设置在所述箱子本体(211)内侧壁沿药剂储存单元导入方向设置的导轨(2111)，以及设置在所述药剂储存单元外侧壁与所述导轨(2111)对应设置的滑块(224)。
5.根据权利要求3所述的深水海管预调试药剂存放装置，其特征在于，所述药剂储存组件(20)还包括连接固定所述药剂储存单元和所述定位构件的卡扣机构；
所述卡扣机构包括设置在所述箱子本体(211)内侧壁且位于所述收容腔(212)开口端的扣孔、以及设置在所述药剂储存单元上以插入扣孔中的卡扣(225)。
6.根据权利要求1所述的深水海管预调试药剂存放装置，其特征在于，所述连接组件包括连接所述药剂储存组件(20)和所述支架(10)的紧固组件；和/或，所述连接组件还包括连接所述药剂储存组件(20)和所述支架(10)的卡接组件。
7.根据权利要求1所述的深水海管预调试药剂存放装置，其特征在于，所述支架(10)包括框架(11)、设置在所述框架(11)上的防沉板(12)、设置在所述框架(11)上的盖板(13)；所述框架(11)上设有至少一层安装平台(111)；所述至少一个药剂储存组件(20)安装在所述至少一层安装平台(111)上；
所述防沉板(12)设置在所述框架(11)的底部，所述盖板(13)设置在所述框架(11)的最上层的安装平台(111)的顶部；
所述防沉板(12)上设有若干防沉孔(121)；
所述盖板(13)设置在所述框架(11)的顶部，其包括网板。
8.根据权利要求7所述的深水海管预调试药剂存放装置，其特征在于，所述支架(10)还包括设置在所述框架(11)上以供吊装的吊装构件(14)；
所述支架(10)还包括围设在所述框架(11)四周的若干侧板；
所述侧板包括网板。
9.一种深水海管预调试系统；包括深水预调试模块、无人潜水器、权利要求1至8任一项所述的深水海管预调试药剂存放装置、连接所述无人潜水器和所述深水海管预调试药剂存放装置的至少一个所述药剂储存组件(20)的至少一个第一连接管道、连接所述无人潜水器和所述深水预调试模块的至少一个第二连接管道；所述无人潜水器上设有与所述第一连接管道和所述第二连接管道连接的至少一个阀门；所述至少一个阀门的进液口与所述至少一个第一连接管道一一对应连接，所述至少一个阀门的出液口与所述至少一个第二连接管道一一对应连接。
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