CN110789669B - 一种深水单点系泊中水浮筒回收下放系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种深水单点系泊中水浮筒回收下放系统及方法，该方法包括：锚系处理船上的吊机将中水浮筒回收索具下放入水至中水浮筒上的卸扣附近，ROV辅助将中水浮筒回收索具与卸扣连接；FPSO下放ACT链，ROV连接锚系处理船上的绞车至ACT链，绞车回收ACT链及第一上锚缆至甲板，拆除ACT链；绞车继续回收第一上锚缆，直至中水浮筒浮出水面；将中水浮筒回收索具连接至锚系处理船上的吊机，进行中水浮筒吊装；将中水浮筒吊装回收上船并固定后，拆除中水浮筒，并存放至中水浮筒储存支架上。本发明能够实现在FPSO在位不停产的情况下进行作业，工作量大大减少，提高了施工效率及可靠性，减少了油田的产量损失；利用ROV辅助下水作业，减少了施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及系泊系统，更具体地说，涉及一种深水单点系泊中水浮筒回收下放系统及方法。
背景技术
内转塔式单点系泊系统是一种广泛应用于浮式生产储卸油轮(FPSO)的单点系泊系统，其通常可包括6-12条其结构形式相同的锚腿。深水(水深300米以上)系泊锚腿一般由调整链(ACT链)、上锚缆、中水浮筒、连接板(三角板或四角板)、下锚缆、配重链、躺地缆和锚桩等组成。与一般浅水系泊系统不同的是深水系泊系统在锚腿组成部分中由一根锚缆分割为上、下锚缆并通过中水浮筒连接。在锚腿的各组成部分中，上、下锚缆因长期处于反复收缩和拉伸的状态，经过多年的运行，其破损的几率相对最大，当损坏达到一定程度时，锚缆所能承受的最大安全载荷值将低于单点系泊系统设计时要求的安全载荷值，必须更换新锚缆以保证FPSO安全。此外，单点系泊系统设计寿命一般为10-20年，到期后若油田储量超出开发之初的估算储量仍然继续生产，则需要更换整个单点系泊锚腿以保证FPSO延寿期间的生产安全，这其中也包括上、下锚缆的更换。
对FPSO在位锚缆更换工作中，由于中水浮筒连接于上、下锚缆之间，因此中水浮筒的保护性回收与下放是锚腿回收与下放程序中的重要组成部分。而在回收锚缆前，须先在水下配置连接中水浮筒的回收索具。目前通常是由作业人员采用饱和潜水的方式完成中水浮筒回收索具的安装，这种作业方式增加了施工成本，工作效率低下，对作业人员的要求较高，且不安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种深水单点系泊中水浮筒回收下放系统及方法，能够在FPSO在位不停产不解脱的情况下进行作业，在作业过程中利用ROV辅助下水作业，减少了施工成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种深水单点系泊中水浮筒回收下放系统，其包括锚系处理船、ROV、中水浮筒回收索具、索接头限位装置、中水浮筒储存支架；
所述锚系处理船上设有吊机和绞车；
所述吊机，用于将所述中水浮筒回收索具下放入水至中水浮筒上的卸扣附近，并通过ROV的辅助，将所述中水浮筒回收索具连接至所述卸扣上；以及用于在所述中水浮筒浮出水面后，连接至所述中水浮筒回收索具进行所述中水浮筒的吊装回收；
所述绞车，用于通过ROV的辅助连接至ACT链上的ACT链索具，进行所述ACT链和第一上锚缆的回收；
所述索接头限位装置，用于固定所述第一上锚缆的上锚缆上索接头，以便于拆除所述ACT链与所述第一上锚缆的连接；
所述中水浮筒储存支架，用于所述中水浮筒拆除后的存放。
在一些实施例中，所述中水浮筒回收索具包括第一环形吊带、第一ROV钩、第二环形吊带、以及绑扎带；
所述第一环形吊带的一端与所述第一ROV钩连接，所述第一环形吊带沿其长度方向设有硬质导向杆；
所述第二环形吊带的一端穿过所述第一ROV钩套设在所述第一环形吊带和所述硬质导向杆上，并通过所述绑扎带绑扎固定。
在一些实施例中，所述中水浮筒回收索具还包括与所述第二环形吊带的另一端连接的第三环形吊带；所述绑扎带采用易被拉扯断裂的材料制成。
在一些实施例中，还包括中水浮筒浮球索具，所述中水浮筒浮球索具包括第二ROV钩、与所述第二ROV钩连接的主连接绳、以及与所述主连接绳连接的若干个浮球。
在一些实施例中，还包括中水浮筒下放索具，用于配合吊机将所述中水浮筒下放入水；所述中水浮筒下放索具以回头缆的方式安装至所述卸扣上。
本发明还提供一种深水单点系泊中水浮筒回收下放方法，包括以下步骤：
S1、中水浮筒回收索具的连接：
S11、将所述中水浮筒回收索具与锚系处理船上的吊机吊钩连接，利用吊机将所述中水浮筒回收索具下放入水至中水浮筒上的卸扣附近；
S12、利用ROV辅助将所述中水浮筒回收索具与所述卸扣连接；
S2、回收ACT链和第一上锚缆：
S21、FPSO下放所述ACT链，ROV连接所述锚系处理船上的绞车至所述ACT链上的ACT链索具，利用所述锚系处理船上的绞车回收所述ACT链及所述第一上锚缆至甲板，利用索接头限位装置将所述第一上锚缆的上锚缆上索接头固定在所述锚系处理船上，拆除所述ACT链；
S22、所述绞车继续回收所述第一上锚缆，直至所述中水浮筒浮出水面；
S3、将所述中水浮筒回收索具连接至所述锚系处理船上的吊机，进行中水浮筒吊装；
S4、将所述中水浮筒吊装回收上船并固定后，拆除所述中水浮筒，并存放至中水浮筒储存支架上。
在一些实施例中，所述中水浮筒回收索具包括第一环形吊带、第一ROV钩、第二环形吊带、第三环形吊带、以及绑扎带，所述绑扎带采用易被拉扯断裂的材料制成；
所述第一环形吊带的一端与所述第一ROV钩连接，所述第一环形吊带沿其长度方向设有硬质导向杆；
所述第二环形吊带的一端穿过所述第一ROV钩套设在所述第一环形吊带和所述硬质导向杆上，并通过所述绑扎带绑扎固定；
所述第二环形吊带的另一端与所述第三环形吊带连接；
所述步骤S11包括：
将所述第一环形吊带远离所述第一ROV钩的一端与所述锚系处理船上的吊机吊钩连接；
所述步骤S12包括：
利用ROV将所述第三环形吊带穿过所述卸扣与所述第一ROV钩连接；
吊机回收吊带，将所述第一环形吊带与所述第二环形吊带之间绑扎的绑扎带拉扯断裂，使所述第二环形吊带沿着硬质导向杆移动至穿过所述第一ROV钩；
吊机继续回收吊带，将所述第二环形吊带安装在所述卸扣内，安装完成后，吊机往上提拉，使所述第二环形吊带在所述卸扣上的结收紧；
利用ROV拆除所述第三环形吊带与所述第一ROV钩的连接；
在一些实施例中，还包括中水浮筒浮球索具，所述中水浮筒浮球索具包括第二ROV钩、与所述第二ROV钩连接的主连接绳、以及与所述主连接绳连接的若干个浮球；
在步骤S12后还包括：
S13、将所述主连接绳沿吊机吊带绑扎后下放入水，利用ROV将所述第二ROV钩与所述第三环形吊带连接，吊机回收吊带；
所述步骤S3还包括：
甲板作业人员打捞所述中水浮筒浮球索具并拉回至所述锚系处理船。
在一些实施例中，在步骤S1之前还包括：
S0、ROV携带液压打磨刷入水，清洗所述卸扣上的海生物。
在一些实施例中，在步骤S4之后还包括：
S5：回收第一下锚缆，更换并铺设第二下锚缆：
S51、吊机吊起所述第一上锚缆和第一下锚缆之间连接的连接板，将所述第一下锚缆的下锚缆上索接头或所述第一上锚缆的上锚缆下索接头放至索接头限位装置中固定，拆除所述第一上锚缆和所述第一下锚缆与所述连接板之间的连接；
S52、移除所述索接头限位装置，开始回收所述第一下锚缆，直至部分配重链通过鲨鱼钳，并使用所述鲨鱼钳固定所述配重链；
S52、拆除所述配重链与所述第一下锚缆之间连接的连接板，并将所述配重链与所述第二下锚缆连接；
S53、吊机吊起所述配重链与所述第二下锚缆之间的连接板并下放入水；
S54、铺设所述第二下锚缆；
S6：安装与下放所述中水浮筒：
S61、铺设至所述第二下锚缆的下锚缆上索接头时升起导向桩，甲板作业人员在所述导向桩处安装索接头限位装置，利用所述索接头限位装置固定所述下锚缆上索接头，拆除绞车与所述下锚缆上索接头的连接；
S62、将所述第二下锚缆和所述第二上锚缆分别与连接板连接；
S63、所述第二上锚缆的绞车回拉绞车带，将所述连接板拉至船中预设位置；
S64、甲板作业人员根据所述连接板的位置，安装中水浮筒安装支架；
S65、甲板作业人员将中水浮筒下放索具以回头缆的方式安装至所述卸扣上，将所述中水浮筒从所述中水浮筒储存支架吊至所述中水浮筒安装支架；
S66、甲板作业人员将所述中水浮筒与所述连接板连接；
S67、吊机吊起所述中水浮筒，甲板工作人员移除所述中水浮筒安装支架，利用吊机配合所述第二上锚缆的绞车将所述中水浮筒下放入水；
S68、当所述中水浮筒的顶部入水以后，由甲板拆除所述中水浮筒下放索具与吊机吊钩的连接，并抽拉回所述中水浮筒下放索具；
S7:第二上锚缆铺设；
S71、所述锚系处理船开始铺设所述第二上锚缆直至所述第二上锚缆的上锚缆上索接头到达船尾；
S72、利用所述索接头限位装置固定所述上锚缆上索接头，连接所述ACT链与所述第二上锚缆，移除所述索接头限位装置，利用吊机辅助下放所述上锚缆上索接头；
S8：ACT链铺设与固定；
S81、放所述ACT链直至所述ACT链的链环末端接近船尾，用鲨鱼钳固定所述ACT链，连接所述ACT链与FPSO上的提升缆，继续下放所述ACT链直至载荷全部传递至FPSO，利用ROV水下摘除吊机吊钩与所述下放上锚缆上索接头的连接；
S82、FPSO回收所述提升缆，直至所述ACT链通过FPSO上的ACT链孔，关闭止链器。
实施本发明至少具有以下有益效果：本发明通过锚系处理船上的吊机将中水浮筒回收索具下放入水至中水浮筒上的卸扣附近，利用ROV辅助将中水浮筒回收索具与卸扣连接；FPSO下放ACT链，利用ROV连接锚系处理船上的绞车至ACT链，利用绞车回收ACT链及第一上锚缆至甲板，拆除ACT链；绞车继续回收第一上锚缆直至中水浮筒浮出水面；将中水浮筒回收索具连接至锚系处理船上的吊机，进行中水浮筒吊装；将中水浮筒吊装回收上船并固定后，拆除中水浮筒，并存放至中水浮筒储存支架上。本发明能够实现在FPSO在位不停产不解脱的情况下，进行锚腿的维修或更换作业，避免了FPSO的解脱与回接等工作，工作量大大减少，提高了施工效率及可靠性，且减少了油田的产量损失和产值损失；在作业过程中利用ROV辅助下水作业，完成索具的安装、解脱等工作，无需作业人员进行饱和潜水作业，减少了施工成本，提高了作业效率和作业的安全性。
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是本发明一些实施例中深水单点系泊系统锚腿的结构示意图；
图2是本发明一些实施例中中水浮筒回收索具的结构示意图；
图3是本发明一些实施例中中水浮筒浮球索具的结构示意图；
图4是本发明一些实施例中中水浮筒回收索具和中水浮筒浮球索具安装完成后的结构示意图；
图5是本发明一些实施例中FPSO与锚系处理船通过ACT链传递的结构示意图；
图6是本发明一些实施例中索接头限位装置的结构示意图；
图7是本发明一些实施例中索接头限位装置与索接头配合的结构示意图；
图8是本发明一些实施例中中水浮筒储存支架的结构示意图；
图9是本发明一些实施例中中水浮筒安装支架的支架半部结构示意图；
图10是本发明一些实施例中中水浮筒安装支架与中水浮筒配合的结构示意图。
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所示为本发明一些实施例中的深水单点系泊系统的结构示意图，深水单点系泊系统通常可包括FPSO(Floating Production Storage and Offloading，浮式生产储卸油轮)2以及与FPSO 2连接的若干条结构形式相同的锚腿1。锚腿1通常可包括ACT链(调整链)11、上锚缆(第一上锚缆121或第二上锚缆122)、中水浮筒13、下锚缆(第一下锚缆151或第二下锚缆152)、配重链16、躺地缆17、以及若干个连接板14。其中，上锚缆、下锚缆通常均由一根钢缆以及分别位于钢缆两端的索接头(分别为上索接头和下索接头)组成。连接板14用于相邻的锚缆、锚链之间的连接，其可以为三角板或四角板等结构形式的连接板。中水浮筒13设置在上、下锚缆的连接处，上锚缆、下锚缆、中水浮筒13之间可通过连接板14连接，上锚缆、下锚缆通过各自的索接头(上锚缆下索接头、下锚缆上索接头)连接在连接板14上。
如图4所示，中水浮筒13上通常自带有卸扣131，卸扣131通常为设置在中水浮筒13顶部的宽体卸扣，以便于中水浮筒13的吊装。如图5所示，ACT链11上通常自带有ACT链索具111，以便于与绞车连接进行ACT链的回收或下放。
结合图1-10所示，本发明的深水单点系泊中水浮筒回收下放系统可包括锚系处理船4、中水浮筒回收索具3、索接头限位装置6、中水浮筒储存支架7、ROV(Remote OperatedVehicle，无人遥控潜水器)。
锚系处理船4上自带有吊机和绞车，吊机的吊带和绞车的绞车带通常均可采用钢丝绳。其中，吊机通常具有两个钩：主钩(大钩)和副钩(小钩)，可根据情况选择主钩或副钩进行吊装和回收。绞车可用于锚缆(上锚缆、下锚缆等)或锚链(ACT链、调整链等)的下放或回收。
中水浮筒回收索具3可与中水浮筒13上的卸扣131连接，以用于中水浮筒13的吊装回收。索接头限位装置6可用于将上、下锚缆的索接头固定在锚系处理船4上，以便于上、下锚缆的拆除或安装。中水浮筒储存支架7可用于中水浮筒4拆除后的临时存放。
优选地，本发明一个优选实施例中的深水单点系泊中水浮筒回收下放方法包括以下步骤：
S1、中水浮筒回收索具3的连接：
S11、将中水浮筒回收索具3与锚系处理船4上的吊机吊钩41连接，利用吊机将中水浮筒回收索具3下放入水至中水浮筒13顶部的卸扣131附近。
S12、利用ROV辅助将中水浮筒回收索具3与卸扣131连接。
S2、FPSO 2回收ACT链11和第一上锚缆121：
S21、FPSO 2下放ACT链11，ROV连接锚系处理船4上的绞车至ACT链11上的ACT链索具111，进行载荷传递，锚腿载荷由FPSO 2传递至锚系处理船4上的绞车，如图5所示，然后利用锚系处理船4上的绞车回收ACT链11及第一上锚缆121至甲板，利用索接头限位装置6配合船尾导向桩将第一上锚缆121的上锚缆上索接头123临时固定在锚系处理船4上，拆除ACT链11。
具体地，可先将锚系处理船4移位至靠近FPSO 2，然后再进行ACT链11的下放与连接，便于操作。
S22、锚系处理船4上的绞车继续回收第一上锚缆121，直至中水浮筒13浮出水面至接近锚系处理船4的船尾。
S3、将中水浮筒回收索具3连接至锚系处理船4上的吊机，进行中水浮筒吊装。
S4、将中水浮筒4吊装回收上船并固定后，拆除中水浮筒4，并存放至中水浮筒储存支架7上。
至此，实现了中水浮筒13的保护性回收。
具体地，在步骤S3中，在对中水浮筒13进行吊装前，需对吊机作业半径、有效吊高、作业海况、中水浮筒重量等参数进行计算分析及核实。在回收中水浮筒13至甲板的过程中，控制回收锚系处理船4的船位、锚缆悬链线、以及第一上锚缆121的张力，确保中水浮筒13安全高效地回收至甲板。
在步骤S4中，在中水浮筒13回收上船后，甲板作业人员可利用三根尾绳或其他固定方式临时固定中水浮筒13，然后拆除中水浮筒13与连接板14之间连接的销轴。该销轴通常为螺杆设计，拆除时，首先拆除保险销于螺母，然后拆除取下销轴，完成拆除后将中水浮筒13吊装移至中水浮筒储存支架7上进行存放，中水浮筒储存支架7的设计需不干扰锚缆的回收路径。
索接头限位装置6用于上、下锚缆的索接头的固定，便于索接头的拆除或者安装，其可以和船尾导向桩等配合使用来固定索接头。如图6-7所示，在一些实施例中，索接头限位装置6可包括限位主体61、以及可拆卸设置在限位主体61上的半圆卡板62。以上锚缆的上锚缆上索接头121为例，半圆卡板62与限位主体61对接后形成一个闭合的圆圈，该闭合的圆圈将上锚缆上索接头121的锥形部卡固固定，达到对上锚缆上索接头121的限位作用，并可配合船尾导向桩等将上锚缆上索接头121固定在甲板等处。
为了更好地解决深水无潜作业时中水浮筒回收索具3的连接问题，如图2所示，本发明一个优选实施例中的中水浮筒回收索具3可包括第一环形吊带31、第一ROV钩35、第二环形吊带33、第三环形吊带34、以及绑扎带32。其中，第一环形吊带31的一端与第一ROV钩35连接，另一端可与吊机吊钩41连接。第一环形吊带31沿其长度方向上设有硬质导向杆，第一环形吊带31与硬质导向杆之间可通过绑扎等方式固定。第二环形吊带33的一端穿过第一ROV钩35套设在第一环形吊带31和硬质导向杆上，并通过绑扎带32绑扎固定。绑扎带32可采用灰胶带、尼龙绳等易被拉扯断裂的材料，在绑扎带32被拉扯断裂后，第二环形吊带33可沿着硬质导向杆移动。第二环形吊带33的另一端与第三环形吊带34连接。第三环形吊带34通常都较宽厚，以便能安全地进行中水浮筒的吊装；第二环形吊带33的宽度和厚度尺寸较小，以便于与第一ROV钩35的连接。此外，为了避免第二环形吊带33沿水流漂流发生缠绕，第二环形吊带33中间段的两根竖向带之间可采用绑扎带等方式固定在一起，其首尾两端留出用于连接的吊环。
相应地，所述步骤S11包括：
将第一环形吊带31远离第一ROV钩35的一端与锚系处理船4上的吊机吊钩41连接。在此步骤中，吊机吊钩41可选用吊机小钩进行操作。
所述步骤S12包括：
S121、利用ROV将第三环形吊带34穿过卸扣131与第一ROV钩35连接；
S122、吊机回收吊机吊带42，将第一环形吊带31与第二环形吊带33之间绑扎的绑扎带32拉扯断裂，使第二环形吊带33沿着硬质导向杆移动至穿过第一ROV钩35；
S123、吊机继续回收吊机吊带42，将第二环形吊带33安装在卸扣131内，安装完成后，吊机往上提拉，使第二环形吊带33在卸扣131上的结收紧；
S124、利用ROV解除第三环形吊带34与第一ROV钩35的连接。
若卸扣131不与中水浮筒底面垂直，则在步骤S121之前还可包括：
S120、利用ROV将卸扣131扶正，使其垂直于中水浮筒13的底面。
可以理解地，在第二实施例中，中水浮筒回收索具3也可仅包括第一环形吊带31、第一ROV钩35、第二环形吊带33、以及绑扎带32，而无需包括第三环形吊带34。相应地，上述步骤中的步骤S121为：利用ROV将第二环形吊带33远离第一环形吊带31的一端穿过卸扣131与第一ROV钩35连接；步骤S124为：利用ROV解除第二环形吊带33与第一ROV钩35的连接。
在另一些实施例中，绑扎带32也可以不采用易被拉扯断裂的材料制成，在步骤S122中，也可以利用ROV解开绑扎带32。
优选地，如图3所示，该深水单点系泊中水浮筒回收下放系统还可包括中水浮筒浮球索具5，中水浮筒浮球索具5与中水浮筒回收索具3连接，用来漂浮中水浮筒回收索具，防止索具随水流飘动而与上、下锚缆发生缠绕。中水浮筒浮球索具5可包括第二ROV钩51、与第二ROV钩51连接的主连接绳52、以及与主连接绳52连接的若干个浮球53。其中，第二ROV钩51可在ROV的辅助下与中水浮筒回收索具3连接。主连接绳52与第二ROV钩51相连接的一端通过副连接绳54连接有至少两个浮球。主连接绳52远离第二ROV钩51的另一端也连接有一个浮球53，并可通过副连接绳54连接有至少一个浮球53。主连接绳52、副连接绳54均可采用尼龙绳等较轻便的材料制成。
相应地，在所述步骤S12后还包括：
S13、将中水浮筒浮球索具5上的主连接绳52沿吊机吊带绑扎后下放入水，利用ROV将中水浮筒浮球索具5上的第二ROV钩51与第三环形吊带34连接(在第二实施例中，也可以是与第二环形吊带33连接)，吊机回收吊机吊带。
在该步骤中，吊机下放时可选用吊机主钩，以消除浮球的浮力影响。将主连接绳52沿吊机吊带绑扎后下放入水，可以避免在下放时与吊机吊带发生缠绕。主连接绳52与吊机吊带之间可采用灰胶带、小的尼龙绳等被易拉扯断裂的材料绑扎，这样在吊机提拉回收时直接断裂，即可解除中水浮筒浮球索具5与吊机的连接。在另一些实施例中，主连接绳52与吊机吊带之间也可以不采用易被拉扯断裂的材料绑扎，然后在下放入水后再利用ROV解开绑扎。
所述步骤S3还包括：
甲板作业人员打捞中水浮筒浮球索具5并拉回至锚系处理船4。
具体地，当中水浮筒13回收至距锚系处理船4的船尾约5-10m时，甲板作业人员可使用长杆等工具打捞中水浮筒浮球索具5和中水浮筒回收索具3，并将其拉回至锚系处理船4，然后在甲板上解除中水浮筒浮球索具5与中水浮筒回收索具3的连接，并将中水浮筒回收索具3挂钩至吊机，进行中水浮筒吊装。挂钩吊装时，可将第二环形吊带33挂钩至吊机。
在一些实施例中，该深水单点系泊中水浮筒回收下放系统还可包括液压打磨刷，液压打磨刷可在ROV的携带下入水，以清洗卸扣131上的海生物。
相应地，在步骤S1之前还包括：
S0、ROV携带液压打磨刷入水，清洗卸扣131上的海生物。
在一些实施例中，在步骤S0之前，还可包括：将锚系处理船4移位至预设位置。例如，可将锚系处理船4移位至中水浮筒13的上方附近。
在中水浮筒13的回收完成之后，即可进行下锚缆的回收和更换工作，相应地，在步骤S4之后还可包括：
S5：回收第一下锚缆151，更换并铺设第二下锚缆152：
S51、吊机吊起第一上锚缆121和第一下锚缆151之间连接的连接板14，将第一下锚缆151的下锚缆上索接头153放至索接头限位装置6中，临时固定下锚缆上索接头153，拆除第一上锚缆121和第一下锚缆151与连接板14之间的连接。
在其他实施例中，也可以是将第一上锚缆121的上锚缆下索接头124放至索接头限位装置6中，临时固定上锚缆下索接头124。
S52、移除索接头限位装置6，开始回收第一下锚缆151，直至部分配重链16通过鲨鱼钳，并使用所述鲨鱼钳固定配重链16，缓慢将载荷从第一下锚缆151传递至鲨鱼钳。
S52、拆除配重链16与第一下锚缆151之间连接的连接板14，利用锚系处理船4上的吊机将鲨鱼钳后方的配重链16甩弯，然后将配重链16与第二下锚缆152连接。
S53、吊机吊起配重链16与第二下锚缆152之间连接的连接板14过船尾并下放入水，将载荷传递至第二下锚缆152。
S54、铺设第二下锚缆152。铺设时，还可利用ROV在着泥点处观测锚链是否打扭。
至此，完成下锚缆的回收、更换和铺设。接下来即可进行中水浮筒13的安装与下放，相应地，在步骤S5之后还可包括：
S6：安装与下放中水浮筒13：
S61、铺设至第二下锚缆152的下锚缆上索接头153时升起导向桩，甲板作业人员在所述导向桩处安装索接头限位装置6，利用索接头限位装置6配合导向桩固定下锚缆上索接头153，拆除锚系处理船上的绞车与下锚缆上索接头153的连接。
S62、将第二下锚缆152和第二上锚缆122分别与连接板14连接。
具体地，将第二下锚缆152的下锚缆上索接头153和第二上锚缆122的上锚缆下索接头124分别与连接板14连接。
S63、第二上锚缆122的绞车回拉绞车带，将连接板14拉至船中预设的合适位置。
S64、甲板作业人员根据连接板14的位置，安装中水浮筒安装支架8。
S65、甲板作业人员安装中水浮筒下放索具9至卸扣131上，将中水浮筒13从中水浮筒储存支架7吊至中水浮筒安装支架8，如图10所示。
S66、甲板作业人员将中水浮筒13与连接板14连接。
具体地，甲板作业人员可利用千斤顶以及手扳葫芦等工具连接中水浮筒13与连接板14。
S67、吊机吊起中水浮筒13，甲板工作人员移除中水浮筒安装支架8，利用吊机配合第二上锚缆122的绞车将中水浮筒13下放入水；此外，还可利用ROV进行监控。
S68、当中水浮筒13的顶部入水以后，解除吊机吊钩。
优选地，在步骤S65中，中水浮筒下放索具9可以采用回头缆的方式(打双连接方式)安装至卸扣131上，这样在中水浮筒13下放完成后，在甲板上解除中水浮筒下放索具9与吊机吊钩的连接，然后放松索具9的一侧，即可抽拉回整条索具9，恢复中水浮筒原状。采用回头缆的连接方式，中水浮筒下放索具9的解钩操作可由甲板完成，避免ROV入水作业，操作简单，效率高。
中水浮筒安装支架8用于固定中水浮筒13，以便于进行中水浮筒13的安装操作。中水浮筒安装支架8的设计，需便于中水浮筒13的拆除与安装、以及在中水浮筒13与连接板14安装完成后的移除等操作。如图9-10所示，中水浮筒安装支架8可包括两个可拆卸配合的支架半部81。两个支架半部81相互对接后可对中水浮筒13进行固定，相互拆开后即可移除中水浮筒安装支架8于中水浮筒13。每个支架半部81均可包括基部815、连接杆813、支撑板812以及半圆卡环811。基部815设置在中水浮筒安装支架8的最底部，用于支撑中水浮筒安装支架8的立置，其可水平放置在甲板等处，以实现中水浮筒13在甲板等处的固定。半圆卡环811设置在中水浮筒安装支架8的最顶部，两个半圆卡环811相互对接后形成一个闭合的圆环，该闭合的圆环与中水浮筒13的上部圆柱部相互配合，达到对中水浮筒13的限位作用。半圆卡环811的直径可略大于中水浮筒13的上部圆柱部的直径，以便于中水浮筒13的下放。支撑板812设置在半圆卡环811的下方，其与中水浮筒13的下部锥形部抵接配合，用于支撑并固定中水浮筒13。半圆卡环811可竖直向下设置有安装肋816，支撑板812斜向下向内设置在安装肋816的内侧。连接杆813分别连接在基部815的顶部与支撑板812的底部之间，用于辅助支撑中水浮筒13。基部815与连接杆813之间可设置有若干个加强筋814，以提高支架的强度。在一些实施例中，每个支架半部81均可由两个间隔设置的基部815进行支撑；每个支架半部81上均间隔设置有两个支撑板812，用于支撑中水浮筒13；每个基部815与支撑板812之间通过一个竖直设置的连接杆813进行连接。中水浮筒安装支架8的四个支撑板812之间可呈90°夹角均匀间隔设置。在两个连接杆813也可设置有若干个加强筋814，以增加强度。
结合图8-9所示，中水浮筒储存支架7与中水浮筒安装支架8的结构类似，中水浮筒储存支架7可以由两个支架半部81可拆卸连接或者一体连接形成。可以理解地，为了提高通用性，中水浮筒储存支架7与中水浮筒安装支架8可以采用相同的结构设计，即其可均由两个可拆卸设置的支架半部81组成。
本发明中的中水浮筒安装支架8，便于对中水浮筒13进行拆除、安装、以及移除等操作，使得甲板人员可以很容易地进行销轴的拆除与安装，并可通过千斤顶与手扳葫芦进行微调，将销轴全部装入销孔；并且还可以降低中水浮筒13与连接板14拆除与安装时的配合精度要求。
在中水浮筒13下放完成后，接下来可进行第二上锚缆122与ACT链11的铺设，相应地，在步骤S6之后还可包括：
S7:第二上锚缆122铺设；
S71、利用锚系处理船4上的绞车开始铺设第二上锚缆122直至第二上锚缆122的上锚缆上索接头123到达船尾；
S72、利用导向桩和索接头限位装置6固定上锚缆上索接头123于船尾，连接ACT链11与第二上锚缆122，移除索接头限位装置6，利用吊机辅助下放上锚缆上索接头123；
S8：ACT链11铺设与固定；
S81、锚系处理船4上的绞车下放ACT链11直至ACT链11的链环末端十字环接近船尾，用鲨鱼钳固定ACT链11，连接ACT链11与FPSO 2上的提升缆10(例如dyneema缆)，继续下放ACT链11直至载荷全部传递至FPSO2，ROV水下摘除吊机吊钩与下放上锚缆上索接头123的连接；
S82、FPSO 2回收提升缆10，直至ACT链11通过FPSO 2上的ACT链孔，关闭止链器。至此，锚腿锚缆更换完成。
本发明中提供的深水单点系泊中水浮筒回收下放系统及方法，在作业过程中利用ROV辅助下水作业，完成索具的安装、解脱等工作，无需作业人员进行饱和潜水作业，减少了施工成本，提高了作业效率和作业的安全性，并可在FPSO在位不停产不解脱的情况下，进行锚腿的维修或更换作业，避免了FPSO的解脱与回接等工作，工作量大大减少，提高了施工效率及可靠性，且减少了油田的产量损失和产值损失。
可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
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 (7)
1.一种深水单点系泊中水浮筒回收下放系统，其特征在于，包括锚系处理船(4)、ROV、中水浮筒回收索具(3)、索接头限位装置(6)、中水浮筒储存支架(7)；
所述锚系处理船(4)上设有吊机和绞车；
所述吊机，用于将所述中水浮筒回收索具(3)下放入水至中水浮筒(13)上的卸扣(131)附近，并通过ROV的辅助，将所述中水浮筒回收索具(3)连接至所述卸扣(131)上；以及用于在所述中水浮筒(13)浮出水面后，连接至所述中水浮筒回收索具(3)进行所述中水浮筒(13)的吊装回收；
所述绞车，用于通过ROV的辅助连接至ACT链(11)上的ACT链索具(111)，进行所述ACT链(11)和第一上锚缆(121)的回收；
所述索接头限位装置(6)，用于固定所述第一上锚缆(121)的上锚缆上索接头(123)，以便于拆除所述ACT链(11)与所述第一上锚缆(121)的连接；
所述中水浮筒储存支架(7)，用于所述中水浮筒(13)拆除后的存放；
所述中水浮筒回收索具(3)包括第一环形吊带(31)、第一ROV钩(35)、第二环形吊带(33)、以及绑扎带(32)；
所述第一环形吊带(31)的一端与所述第一ROV钩(35)连接，所述第一环形吊带(31)沿其长度方向设有硬质导向杆；
所述第二环形吊带(33)的一端穿过所述第一ROV钩(35)套设在所述第一环形吊带(31)和所述硬质导向杆上，并通过所述绑扎带(32)绑扎固定；
所述中水浮筒回收索具(3)还包括与所述第二环形吊带(33)的另一端连接的第三环形吊带(34)；所述绑扎带(32)采用易被拉扯断裂的材料制成。
2.根据权利要求1所述的深水单点系泊中水浮筒回收下放系统，其特征在于，还包括中水浮筒浮球索具(5)，所述中水浮筒浮球索具(5)包括第二ROV钩(51)、与所述第二ROV钩(51)连接的主连接绳(52)、以及与所述主连接绳(52)连接的若干个浮球(53)。
3.根据权利要求1所述的深水单点系泊中水浮筒回收下放系统，其特征在于，还包括中水浮筒下放索具(9)，用于配合吊机将所述中水浮筒(13)下放入水；所述中水浮筒下放索具(9)以回头缆的方式安装至所述卸扣(131)上。
4.一种深水单点系泊中水浮筒回收下放方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、中水浮筒回收索具(3)的连接：
S11、将所述中水浮筒回收索具(3)与锚系处理船(4)上的吊机吊钩连接，利用吊机将所述中水浮筒回收索具(3)下放入水至中水浮筒(13)上的卸扣(131)附近；
S12、利用ROV辅助将所述中水浮筒回收索具(3)与所述卸扣(131)连接；
S2、回收ACT链(11)和第一上锚缆(121)：
S21、FPSO(2)下放所述ACT链(11)，ROV连接所述锚系处理船(4)上的绞车至所述ACT链(11)上的ACT链索具(111)，利用所述锚系处理船(4)上的绞车回收所述ACT链(11)及所述第一上锚缆(121)至甲板，利用索接头限位装置(6)将所述第一上锚缆(121)的上锚缆上索接头(123)固定在所述锚系处理船(4)上，拆除所述ACT链(11)；
S22、所述绞车继续回收所述第一上锚缆(121)，直至所述中水浮筒(13)浮出水面；
S3、将所述中水浮筒回收索具(3)连接至所述锚系处理船(4)上的吊机，进行中水浮筒吊装；
S4、将所述中水浮筒(4)吊装回收上船并固定后，拆除所述中水浮筒(4)，并存放至中水浮筒储存支架(7)上；
所述中水浮筒回收索具(3)包括第一环形吊带(31)、第一ROV钩(35)、第二环形吊带(33)、第三环形吊带(34)、以及绑扎带(32)，所述绑扎带(32)采用易被拉扯断裂的材料制成；
所述第一环形吊带(31)的一端与所述第一ROV钩(35)连接，所述第一环形吊带(31)沿其长度方向设有硬质导向杆；
所述第二环形吊带(33)的一端穿过所述第一ROV钩(35)套设在所述第一环形吊带(31)和所述硬质导向杆上，并通过所述绑扎带(32)绑扎固定；
所述第二环形吊带(33)的另一端与所述第三环形吊带(34)连接；
所述步骤S11包括：
将所述第一环形吊带(31)远离所述第一ROV钩(35)的一端与所述锚系处理船(4)上的吊机吊钩连接；
所述步骤S12包括：
利用ROV将所述第三环形吊带(34)穿过所述卸扣(131)与所述第一ROV钩(35)连接；
吊机回收吊带，将所述第一环形吊带(31)与所述第二环形吊带(33)之间绑扎的绑扎带(32)拉扯断裂，使所述第二环形吊带(33)沿着硬质导向杆移动至穿过所述第一ROV钩(35)；
吊机继续回收吊带，将所述第二环形吊带(33)安装在所述卸扣(131)内，安装完成后，吊机往上提拉，使所述第二环形吊带(33)在所述卸扣(131)上的结收紧；
利用ROV拆除所述第三环形吊带(34)与所述第一ROV钩(35)的连接。
5.根据权利要求4所述的深水单点系泊中水浮筒回收下放方法，其特征在于，还包括中水浮筒浮球索具(5)，所述中水浮筒浮球索具(5)包括第二ROV钩(51)、与所述第二ROV钩(51)连接的主连接绳(52)、以及与所述主连接绳(52)连接的若干个浮球(53)；
在步骤S12后还包括：
S13、将所述主连接绳(52)沿吊机吊带绑扎后下放入水，利用ROV将所述第二ROV钩(51)与所述第三环形吊带(34)连接，吊机回收吊带；
所述步骤S3还包括：
甲板作业人员打捞所述中水浮筒浮球索具(5)并拉回至所述锚系处理船(4)。
6.根据权利要求4所述的深水单点系泊中水浮筒回收下放方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括：
S0、ROV携带液压打磨刷入水，清洗所述卸扣(131)上的海生物。
7.根据权利要求4所述的深水单点系泊中水浮筒回收下放方法，其特征在于，在步骤S4之后还包括：
S5：回收第一下锚缆(151)，更换并铺设第二下锚缆(152)：
S51、吊机吊起所述第一上锚缆(121)和第一下锚缆(151)之间连接的连接板(14)，将所述第一下锚缆(151)的下锚缆上索接头(153)或所述第一上锚缆(121)的上锚缆下索接头(124)放至索接头限位装置(6)中固定，拆除所述第一上锚缆(121)和所述第一下锚缆(151)与所述连接板(14)之间的连接；
S52、移除所述索接头限位装置(6)，开始回收所述第一下锚缆(151)，直至部分配重链(16)通过鲨鱼钳，并使用所述鲨鱼钳固定所述配重链(16)；
S52、拆除所述配重链(16)与所述第一下锚缆(151)之间连接的连接板(14)，并将所述配重链(16)与所述第二下锚缆(152)连接；
S53、吊机吊起所述配重链(16)与所述第二下锚缆(152)之间的连接板(14)并下放入水；
S54、铺设所述第二下锚缆(152)；
S6：安装与下放所述中水浮筒(13)：
S61、铺设至所述第二下锚缆(152)的下锚缆上索接头(153)时升起导向桩，甲板作业人员在所述导向桩处安装索接头限位装置(6)，利用所述索接头限位装置(6)固定所述下锚缆上索接头(153)，拆除绞车与所述下锚缆上索接头(153)的连接；
S62、将所述第二下锚缆(152)和第二上锚缆(122)分别与连接板(14)连接；
S63、所述第二上锚缆(122)的绞车回拉绞车带，将所述连接板(14)拉至船中预设位置；
S64、甲板作业人员根据所述连接板(14)的位置，安装中水浮筒安装支架(8)；
S65、甲板作业人员将中水浮筒下放索具(9)以回头缆的方式安装至所述卸扣(131)上，将所述中水浮筒(13)从所述中水浮筒储存支架(7)吊至所述中水浮筒安装支架(8)；
S66、甲板作业人员将所述中水浮筒(13)与所述连接板(14)连接；
S67、吊机吊起所述中水浮筒(13)，甲板工作人员移除所述中水浮筒安装支架(8)，利用吊机配合所述第二上锚缆(122)的绞车将所述中水浮筒(13)下放入水；
S68、当所述中水浮筒(13)的顶部入水以后，由甲板拆除所述中水浮筒下放索具(9)与吊机吊钩的连接，并抽拉回所述中水浮筒下放索具(9)；
S7:第二上锚缆(122)铺设；
S71、所述锚系处理船(4)开始铺设所述第二上锚缆(122)直至所述第二上锚缆(122)的上锚缆上索接头(123)到达船尾；
S72、利用所述索接头限位装置(6)固定所述上锚缆上索接头(123)，连接所述ACT链(11)与所述第二上锚缆(122)，移除所述索接头限位装置(6)，利用吊机辅助下放所述上锚缆上索接头(123)；
S8：ACT链(11)铺设与固定；
S81、放所述ACT链(11)直至所述ACT链(11)的链环末端接近船尾，用鲨鱼钳固定所述ACT链(11)，连接所述ACT链(11)与FPSO(2)上的提升缆(10)，继续下放所述ACT链(11)直至载荷全部传递至FPSO(2)，利用ROV水下摘除吊机吊钩与所述下放上锚缆上索接头(123)的连接；
S82、FPSO(2)回收所述提升缆(10)，直至所述ACT链(11)通过FPSO(2)上的ACT链孔，关闭止链器。
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