CN112278207B - 一种分离式电液复合水下控制模块 - Google Patents

一种分离式电液复合水下控制模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种分离式电液复合水下控制模块，是一种基于传统水下控制模块的具备更精简的结构的水下控制模块。所述水下控制模块由SCM主体、SCM安装基座、液压飞线、电气飞线组成。SCM主体安装于SCM安装基座上，过渡板上有上有液压母接头和电气母接头，液压飞线上有液压公接头，电气飞线上有电气公接头。液压公接头和电气公接头由潜水员连接到SCM主体上的液压母接头和电气母接头。与传统水下控制模块相比，水下控制模块省去了复杂的对接锁紧机构和板板式液压/电气接头，减少了故障点。水下控制模块具有结构简单、可靠性高、无需ROV即可完成安装等特点。

Description

一种分离式电液复合水下控制模块
技术领域
本发明涉及一种水下控制模块，尤其涉及一种分离式电液复合水下控制模块，涉及到控制油路阀门的开闭，且在传统水下控制模块基础上做出接头上的调整的一种水下控制模块。属于海洋石油工程领域。
背景技术
随着海洋资源的更高程度的运用以及海洋勘探技术的发展，国家开始更高程度的支持海洋资源的开发与运用。而海洋石油的开发、采集装备的研发便成为了一个火热的研究方向。目前，国内许多公司都在致力于水下生产控制系统的研发与设计。水下生产控制系统主要由水下控制模块(SCM)及其安装工具、主控站(MCS)、电力单元(EPU)等几部分组成。水下生产控制系统被用来控制和监测水下采油设备的正常运行，而水下控制模块是水下生产控制系统的关键部分，式水下所有采油设备与水面的主控站联系的纽带，水下控制模块接收主控站的控制信号，从而控制电磁阀的换向，以此来引导液流。另外，在接收主控站控制信号的同时，水下控制模块也可以采集水下设备的传感器的信号，并通过信号处理将其传送给水面主控站，从而起到水下监控的作用，保证整个水下生产系统的顺利运行。
国内对水下控制模块的研究起步较晚，理论的研究和装备的研发与国外有较大的差距。考虑到水下控制模块是安装在水下的一套控制系统，因此，在研发过程中需要考虑到海水的腐蚀、高静水压、深水操作等因素的影响，除此之外，结构之间的对接的容错性也应当在考虑的范畴之中。
水下控制模块的安装需要安装基座，同时水下控制模块的主体上也有液压母接头和电气母接头，液压飞线上有液压公接头，电气飞线上有电气公接头。水下控制模块的安装需要有对接锁紧机构和板板对接式的液压/电气接头，在这种情况下，对接锁紧机构的顺利对接会有不稳定性，而板板式的液压/电气接头的价格较为昂贵。
因此需要研究一种分离式电液复合水下控制模块。
发明内容
本发明的目的主要在于克服原有技术的不足，从而提供一种在传统的水下控制模块上进行改进的分离式电液复合水下控制模块。与传统水下控制模块相比，分离式电液复合水下控制模块省去了复杂的对接锁紧机构和板板式液压/电气接头，减少了故障点。在SCM安装过程中，由潜水员将液压公接头和电气公接头连接到SCM主体上的液压母接头和电气母接头上。有效的解决了ROV安装误差较大的问题，使得水下控制模块的结构更加简单、安装过程的可靠性更高。
本发明的目的是这样实现的：包括SCM主体、SCM安装基座，SCM主体上端设置有过渡板上顶板，过渡板上顶板一端连接有L型过渡板面板，过度板面板与SCM筒体下法兰盘之间设置有集成式阀板和过渡板支撑环，在过度面板下端面对称设置有两个锁环，所述SCM安装基座包括基座上盘、基座下盘、设置在基座上盘和基座下盘之间的导向筒，导向筒上设置有键槽，SCM主体的导向柱上设置有与键槽配合的键，在基座上盘上设置有两个与锁紧环配合的锁紧耳廓和锁紧把手，过渡板面板上布置有7芯手动插拔连接器插座12芯手动插拔连接器插座、小液压快速公接头、液压快速公接头、MQC底座板、MQC盖板，MQC盖板上的过渡面板液压母接头与MQC底板的过度面板液压公接头连接，上述插座和接头均通过管汇与集成式阀板连接；过渡板上顶板分布有补偿器过滤盖、光纤接头基座、抽气阀盖板、4芯湿式插拔舱式安装插座。
本发明还包括这样一些结构特征：
1.在基座上盘和基座下盘之间还设置有基座筋板。
2.小液压快速公接头有六个，液压快速公接头有一个且竖直分布在过渡板面板左侧，三个12芯湿式插拔舱室安装插座在过度面板的右上方水平分布，两个7芯湿式插拔舱室安装插座在3个12芯湿式插拔舱室安装插座的下方水平分布。
3.补偿器过滤盖有两个，4芯湿式插拔舱式安装插座有四个。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.分离式电液复合水下控制模块省去了复杂的对接锁紧机构，无需ROV即可完成装置的安装。2.分离式电液复合水下控制模块省去了板板式液压/电气接头，并将其更换为普通的液压接头和电气接头，使得整个装置具有更高的经济效益。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的左视图；
图3是本发明的俯视图；
图4是本发明的仰视图；
图5是本发明的立体结构图。
其中，1、筒体，2、螺栓，3、ROV接口，4、中心管套管，5、中心管，6、过渡板上顶板，7、下法兰盘，8、集成式阀板，9、过渡板支撑环，10、锁环，11、导向柱，12、基座上盘，13、锁紧耳廓，14、基座筋板，15、基座下盘，16、锁紧把手，17、过渡板面板，18、MQC盖板，19、MQC底座板，20、过渡板液压母接头，21、7芯湿式插拔舱室安装插座，22、螺钉，23、12芯湿式插拔舱室安装插座，24、液压快速公接头(小)，25、液压快速公接头，26、螺栓，27、螺钉，28、4芯湿式插拔舱式安装插座，29、光纤接头基座，30、抽气阀盖板，31、20L的补偿器过滤盖，40导向筒。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明的目的是这样实现的：一种分离式的电液复合式水下控制模块，包括SCM主体、SCM安装基座、液压飞线、电气飞线。SCM主体安装于SCM安装基座上，过渡板上有液压母接头和电气母接头，液压飞线上有液压公接头，电气飞线上有电气公接头。液压公接头和电气公接头由潜水员连接到SCM主体上的液压母接头和电气母接头。其特征在于SCM主体安装于SCM安装基座上，SCM主体和水下生产设施之间的连接通过潜水员操作的液压飞线和电气飞线完成。
本发明还包括这样一些的特征：
1.前述的一种分离式电液复合水下控制模块，其中：所述分离式电液复合水下控制模块的MQC底板的四角布置有装卡结构，用于MQC底板与MQC上盖的连接，底板中间部分均匀布置12个通孔用于安装液压公接头。
2.前述的一种分离式电液复合水下控制模块，其中：所述分离式电液复合水下控制模块的MCQ上盖的四角布置有通孔，用于MQC底板与MQC上盖的连接，MQC上盖中间部分均匀布置12个通孔用于安装液压母接头。MQC底板与过MQC上盖连接，与此同时液压母接头与液压公接头相连接。盖板的两侧安装有盖板操作杆，为了便捷的操作。
3.前述的一种分离式电液复合水下控制模块，其中：所述分离式电液复合水下控制模块的过度板面板上部有均匀分布的12个螺纹孔，用于与过渡板上顶板连接。过度板面板左侧布置7个螺纹孔用以安装6个液压快速公接头(小)和1个液压快速公接头。过度面板的右侧配置有5个较大的螺纹孔，用以安装3个12芯湿式插拔舱室安装插座和2个7芯湿式插拔舱室安装插座。右下侧矩形通孔用于安装MQC底板，同时MQC上盖将与MQC底板相连接。过渡板上顶板中间圆形通孔用于安装SCM的上顶板。
4.前述的一种分离式电液复合水下控制模块，其中：所述分离式电液复合水下控制模块的上顶板安装有2个20L的补偿器过滤盖、1个光纤接头基座、1个抽气阀盖板以及4个4芯湿式插拔舱式安装插座。于此同时，水下控制模块的上顶板有配备密封法兰，用以增加整个装置的密封性。
5.前述的一种分离式电液复合水下控制模块，其中：所述分离式电液复合水下控制模块的SCM安装基座分为基座上盘与基座下盘，基座下盘有法兰布置的10个螺纹孔，用以SCM安装基座的固定；基座的上盘与下盘通过导向筒相连，中间辅以基座筋板来固定并增加安装基座的稳定性。基座上盘配置两个锁紧耳廓，借此与SCM的主体相连接、锁紧。上盘两侧同样配置有锁紧把手，潜水员可以借此把手进行操作。
结合图1至图5，本发明的整个水下控制模块分为SCM主体和SCM安装基座两大部分。对于SCM安装基座，基座上盘12与基座下盘15通过基座筋板14相连接，同时基座筋板14提供上下盘的稳定性。锁紧耳廓13主要为了连接锁紧把手，在SCM对接过程中，潜水操作员可通过操作锁紧把手，完成SCM主体与安装基座的对接与锁紧，整个SCM安装基座通过螺栓26固定。SCM的主体主要由液压系统、中心管、SCM筒体、过渡板以及上顶板组成。液压系统由集成式阀板8和导向柱11所组成。集成式阀板通过管汇与过度板上的7芯手动插拔连接器插头、7芯手动插拔连接器插座、12芯手动插拔连接器插头、12芯手动插拔连接器插座以及手动插拔母接头相连接。中心管5由中心管套筒4以及ROV接口3组成。过渡板由过渡板面板17、过渡板上顶板6、下法兰盘7以及过渡板支撑环9组成。过渡面板上配置有12个螺纹孔，过度面板与过渡板上顶板通过螺钉连接。6个液压快速公接头(小)24和1个液压快速公接头25在过渡面板17的左侧竖直分布，3个12芯湿式插拔舱室安装插座23在过度面板17的右上方水平分布，2个7芯湿式插拔舱室安装插座21在3个12芯湿式插拔舱室安装插座23的下方水平分布。过度面板17的右下方的MQC底座板19由螺钉固定在过渡板上，潜水员潜入海底将MQC盖板18与MQC底座板19连接，同时MQC盖板上的过渡面板液压母接头20与MQC底板的过度面板液压公接头相连接。过渡板支撑环9起到整个过渡面板的支撑作用。上顶板上分布有2个20L的补偿器过滤盖31、1个光纤接头基座29、1个抽气阀盖板30以及4个4芯湿式插拔舱式安装插座28。为了保证整个装置的密封性，上顶板配置密封法兰。上顶板通过法兰布置的螺钉27与过渡板上顶板相连接。
本发明采用以下安装步骤：
第一步：将过渡面板与过渡板上顶板通过螺钉连接起来；
第二步：将过渡面板与过渡面板支撑环焊接到一起；
第三步：将MQC底板用螺钉固定在过渡面板上；
第四步：将过渡板与SCM上顶板用螺钉相连；
第五步：安装SCM主体的液压系统，并将SCM筒体完成封装；
第六步：由潜水员将装配好的分离式电液复合水下控制模块安装到水下控制模块的安装基座上并进行锁紧。将MQC盖板上的液压公接头、电气公接头对接到SCM主体的液压母接头、电气母接头上。即SCM主体和水下生产设施之间的连接通过潜水员操作的液压飞线和电气飞线完成。
本发明的工作原理：
本发明提供一种分离式电液复合水下控制模块，所述水下控制模块由SCM主体、SCM安装基座、液压飞线、电气飞线组成。SCM主体安装于SCM安装基座上，过渡板上有液压母接头和电气母接头，液压飞线上有液压公接头，电气飞线上有电气公接头。液压公接头和电气公接头由潜水员连接到SCM主体上的液压母接头和电气母接头。与传统水下控制模块相比，水下控制模块省去了复杂的对接锁紧机构，减少了故障点；将板板对接式液压接头和板板对接式电气接头更换为普通的液压接头和电气接头，使整个装置的造价更为低廉，免除了板板对接式可能带来的误差，从而降低了实际海底安装的难度。
综上所述，分离式电液复合水下控制模块具备结构简单、可靠性高、无需ROV即可完成安装等优势。
综上，本发明提供了一种分离式电液复合水下控制模块，是一种基于传统水下控制模块的具备更精简的结构的水下控制模块。所述水下控制模块由SCM主体、SCM安装基座、液压飞线、电气飞线组成。SCM主体安装于SCM安装基座上，过渡板上有上有液压母接头和电气母接头，液压飞线上有液压公接头，电气飞线上有电气公接头。液压公接头和电气公接头由潜水员连接到SCM主体上的液压母接头和电气母接头。与传统水下控制模块相比，水下控制模块省去了复杂的对接锁紧机构和板板式液压/电气接头，减少了故障点。水下控制模块具有结构简单、可靠性高、无需ROV即可完成安装等特点。

Claims (5)

1.一种分离式电液复合水下控制模块，其特征在于：包括SCM主体、SCM安装基座，SCM主体上端设置有过渡板上顶板，过渡板上顶板一端连接有L型过渡板面板，过渡板面板与SCM筒体下法兰盘之间设置有集成式阀板和过渡板支撑环，在过渡面板下端面对称设置有两个锁环，所述SCM安装基座包括基座上盘、基座下盘、设置在基座上盘和基座下盘之间的导向筒，导向筒上设置有键槽，SCM主体的导向柱上设置有与键槽配合的键，在基座上盘上设置有两个与锁紧环配合的锁紧耳廓和锁紧把手，过渡板面板上布置有7芯手动插拔连接器插座12芯手动插拔连接器插座、小液压快速公接头、液压快速公接头、MQC底座板、MQC盖板，MQC盖板上的过渡面板液压母接头与MQC底板的过渡面板液压公接头连接，上述插座和接头均通过管汇与集成式阀板连接；过渡板上顶板分布有补偿器过滤盖、光纤接头基座、抽气阀盖板、4芯湿式插拔舱式安装插座。
2.根据权利要求1所述的一种分离式电液复合水下控制模块，其特征在于：在基座上盘和基座下盘之间还设置有基座筋板。
3.根据权利要求1或2所述的一种分离式电液复合水下控制模块，其特征在于：小液压快速公接头有六个，液压快速公接头有一个且竖直分布在过渡板面板左侧，三个12芯湿式插拔舱室安装插座在过渡面板的右上方水平分布，两个7芯湿式插拔舱室安装插座在3个12芯湿式插拔舱室安装插座的下方水平分布。
4.根据权利要求1或2所述的一种分离式电液复合水下控制模块，其特征在于：补偿器过滤盖有两个，4芯湿式插拔舱式安装插座有四个。
5.根据权利要求3所述的一种分离式电液复合水下控制模块，其特征在于：补偿器过滤盖有两个，4芯湿式插拔舱式安装插座有四个。
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