CN114458251B - 一种水下增压管汇装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下增压管汇装置，包括管汇主管，一端设置有压力帽；管汇支路组件，一端连接所述管汇主管，另一端用于连接水下井口；多相增压泵撬，包括输入端与所述管汇主管的另一端连接的多相增压泵、流量计、止回阀、第一温压传感器、第一压差控制器、增压泵电机、变速驱动器、第二压差控制器、冷却盘管、第二温压传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三温压传感器、液控回流角阀、回流管路以及流量传感器；清管管路，一端设置用于连接水下收发球器，另一端设置用于连接海管，中部区域与所述止回阀连接。本发明可以将井流物汇集、增压和清管功能集合在一起，为深水和远距离的边际油气田提供额外的压力补充，以提高油气田的采收率。
Description
技术领域
本发明涉及水下增压技术领域，尤其涉及一种水下增压管汇装置。
背景技术
现有的海洋油气资源十分丰富，开发区域也逐步从浅水区走向深水区，深水油气田大多采用水下生产系统进行开发的模式。
但海洋油气田随着开采时间的增长，油气会慢慢衰竭，导致井流压力不足以克服深水的高静压，这使得油气混相流体不能输送至水面进行处理，从而降低了油气田的采收率。
因此，现急需一种水下增压管汇装置来解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何提供一种水下增压管汇装置，以解决现有海洋油气田随开采时间的增长而由于压力不足导致其采收率降低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水下增压管汇装置，包括管汇主管，所述管汇主管的一端设置有压力帽；管汇支路组件，所述管汇支路组件的一端连接所述管汇主管，另一端用于连接水下井口；多相增压泵撬，所述多相增压泵撬包括输入端与所述管汇主管的另一端连接的多相增压泵、与所述多相增压泵的输出端连接的流量计、与所述流量计连接的止回阀、第一温压传感器、第一压差控制器、增压泵电机、变速驱动器、第二压差控制器、冷却盘管、第二温压传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三温压传感器、液控回流角阀、回流管路以及流量传感器；所述第一温压传感器连接在所述管汇主管与所述多相增压泵之间，并分别与所述第一压差控制器和所述第二压差控制器连接，所述增压泵电机与所述多相增压泵连接，所述变速驱动器与所述增压泵电机连接，所述第二压差控制器与所述变速驱动器连接，所述冷却盘管分别连接所述增压泵电机与所述多相增压泵，所述第二温压传感器连接在所述冷却盘管与所述增压泵电机之间，并与第一压差控制器连接，所述第一电磁阀连接在所述冷却盘管与所述多相增压泵之间，并分别连接所述第一压差控制器与所述第二电磁阀，所述第二电磁阀连接在所述冷却盘管与所述第一电磁阀之间，其另一端作为隔离液接口，所述第三温压传感器连接在所述多相增压泵与所述流量计之间，并与所述第二压差控制器连接，所述液控回流角阀设置在所述管汇主管与所述多相增压泵之间，并分别与所述回流管路和所述流量传感器连接，所述回流管路的另一端连接在所述流量计与所述止回阀之间，所述止回阀与所述流量计连接；清管管路，所述清管管路的一端设置用于连接水下收发球器，另一端设置用于连接海管，所述清管管路的中部区域与所述止回阀连接。
更进一步地，所述管汇主管靠近所述压力帽的位置设置有ROV隔离阀。
更进一步地，所述管汇主管远离所述压力帽的一端设置有第一水下连接器，所述多相增压泵的输入端与所述第一水下连接器连接。
更进一步地，所述管汇支路组件包括至少两个管汇支路。
更进一步地，所述管汇支路组件包括第一管汇支路和第二管汇支路。
更进一步地，所述第一管汇支路的一端与所述管汇主管连接，另一端设置有用于连接所述水下井口的第二水下连接器，所述第一管汇支路上设置有第一液控隔离阀，所述第二管汇支路的一端与所述管汇主管连接，另一端设置有用于连接所述水下井口的第三水下连接器，所述第二管汇支路上设置有第二液控隔离阀。
更进一步地，所述清管管路的中部区域设置有第四水下连接器，所述止回阀与所述第四水下连接器连接。
更进一步地，所述清管管路用于连接所述水下收发球器的一端设置有第五水下连接器，所述清管管路靠近所述第五水下连接器的位置间隔设置有第一ROV球阀以及第二ROV球阀。
更进一步地，所述清管管路用于连接海管的一端设置有第六水下连接器；所述清管管路靠近所述第六水下连接器的位置设置有第三液控隔离阀。
更进一步地，所述清管管路靠近所述第三液控隔离阀的位置设置有清管球监测器；所述清管管路靠近所述清管球监测器的位置设置有第四温压传感器。
本发明的技术效果在于：通过集成管汇主管、用于连接水下井口的管汇支路组件、用于增压的多相增压泵撬以及用于连接水下收发球器的清管管路，从而可以将井流物汇集、增压和清管功能集合在一起，为深水和远距离的边际油气田提供额外的压力补充，避免油气田随开采时间的增长而由于压力不足导致其采收率降低的情况，以加快油气流体的生产速度，提高油气田的采收率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种水下增压管汇装置的结构示意图。
图2是本发明实施例提供的一种水下增压管汇装置配合文字描述的示意图。
其中，1、管汇主管；2、压力帽；3、ROV隔离阀，4、第一水下连接器；5、第一管汇支路；6、第二水下连接器；7、第一液控隔离阀；8、第二管汇支路；9、第三水下连接器；10、第二液控隔离阀；11、多相增压泵；12、流量计；13、止回阀；14、第一温压传感器；15、第一压差控制器；16、增压泵电机；17、变速驱动器；18、第二压差控制器；19、冷却盘管；20、第二温压传感器；21、第一电磁阀；22、第二电磁阀；23、第三温压传感器；24、液控回流角阀；25、回流管路；26、流量传感器；27、清管管路；28、第四水下连接器；29、第五水下连接器；30、第一ROV球阀；31、第二ROV球阀；32、第六水下连接器；33、第三液控隔离阀；34、清管球监测器；35、第四温压传感器；100、多相增压泵撬。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明实施例提供了一种水下增压管汇装置，包括管汇主管1、管汇支路组件、多相增压泵撬100以及清管管路27。
具体地，管汇主管1的一端设置有压力帽2，另一端设置有第一水下连接器4，管汇主管1靠近压力帽2的位置设置有第一ROV(水下机器人)隔离阀3。
具体地，管汇支路组件的一端连接管汇主管1，另一端用于连接水下井口，其中，管汇支路组件包括至少两个管汇支路。
本实施例中，管汇支路组件包括第一管汇支路5和第二管汇支路8；第一管汇支路5的一端与管汇主管1连接，另一端设置有用于连接水下井口的第二水下连接器6，第一管汇支路5上设置有第一液控隔离阀7，第二管汇支路8的一端与管汇主管1连接，另一端设置有用于连接水下井口的第三水下连接器9，第二管汇支路8上设置有第二液控隔离阀10。其中，第一液控隔离阀7用于隔离水下进口与第一管汇支路5，第二液控隔离阀10用于隔离水下进口与第二管汇支路8。
具体地，多相增压泵撬100包括输入端与管汇主管1的另一端连接的多相增压泵11、与多相增压泵11的输出端连接的流量计12、与流量计12连接的止回阀13、第一温压传感器14、第一压差控制器15、增压泵电机16、变速驱动器17、第二压差控制器18、冷却盘管19、第二温压传感器20、第一电磁阀、第二电磁阀22、第三温压传感器23、液控回流角阀24、回流管路25以及流量传感器26。
本实施例中，多相增压泵11的输入端与第一水下连接器4连接。这样可以方便多相增压泵撬100与管汇主管1的连接。
具体地，第一温压传感器14连接在第一水下连接器4与多相增压泵11之间，并分别与第一压差控制器15和第二压差控制器18连接，增压泵电机16与多相增压泵11连接，变速驱动器17与增压泵电机16连接，第二压差控制器18与变速驱动器17连接，冷却盘管19分别连接增压泵电机16与多相增压泵11，第二温压传感器20连接在冷却盘管19与增压泵电机16之间，并与第一压差控制器15连接，第一电磁阀21连接在冷却盘管19与多相增压泵11之间，并分别连接第一压差控制器15与第二电磁阀22，第二电磁阀22连接在冷却盘管19与第一电磁阀21之间，其另一端作为隔离液接口，第三温压传感器23连接在多相增压泵11与流量计12之间，并与第二压差控制器18连接，液控回流角阀24设置在第一水下连接器4与多相增压泵11之间，并分别与回流管路25和流量传感器26连接，回流管路25的另一端连接在流量计12与止回阀13之间，止回阀13与流量计12连接。
其中，多相增压泵11由增压泵电机16驱动，变速驱动器17控制电机的转速；第一压差控制器15和第二压差控制器18可以将多相增压泵11两端的压差信号反馈至变速驱动器17以调节电机的转速，从而确保多相增压泵11两端的压差能保持在一个设定值；流量传感器26用于调节液控回流角阀24，以确保泵的流量不低于最小流量。
止回阀13用于防止下游管道内的流体进入多相增压泵撬100。
冷却盘管19缠绕在电机周围，与海水换热并冷却增压泵电机16。当压差信号低于设定值时，第二电磁阀22打开将隔离液补充到增压泵电机16中，当两者的压差高于设定值时，第一电磁阀21打开将隔离液泄放到多相增压泵11。
冷却盘管19(隔离液冷却盘管)配合与之直接连接或间接连接的器件形成隔离液系统，可以为多相增压泵11提供润滑和密封的作用，用于补充密封泄露引起的损失和停机后热收缩造成的损失；隔离液系统配合压差信号控制第一电磁阀21和第二电磁阀22，使隔离液压力略高于多相增压泵11入口的压力。
具体地，清管管路27的中部区域设置有第四水下连接器28，止回阀13与第四水下连接器28连接。这样可以方便多相增压泵撬100与清管管路27的连接，同时，由于多相增压泵撬100的两端分别通过第一水下连接器4和第四水下连接器28与两端的管汇主管1和清管管路27连接，这样可以在需要时通过专业作业工具实现多相增压泵撬100的回收和维修。
具体地，清管管路27用于连接水下收发球器的一端设置有第五水下连接器29，清管管路27靠近第五水下连接器29的位置间隔设置有第一ROV球阀30以及第二ROV球阀31。其中，第五水下连接器29可以方便清管管路27与水下收发球器的连接，而第一ROV球阀30以及第二ROV球阀31可以更好的隔离外部海水。
本实施例中，第一ROV球阀30以及第二ROV球阀31处于常关状态，且为全通径球阀。
具体地，清管管路27用于连接海管的一端设置有第六水下连接器32；清管管路27靠近第六水下连接器32的位置设置有第三液控隔离阀33。其中，第六水下连接器32可以方便清管管路27与海管的连接，而第三液控隔离阀33用于与海管进行隔离。
本实施例中，第三液控隔离阀33为常开状态，且为全通径液控球阀。
具体地，清管管路27靠近第三液控隔离阀33的位置设置有清管球监测器34；清管管路27靠近清管球监测器34的位置设置有第四温压传感器35。其中，第四温压传感器35在清管管路27连接海管的一端的温度和压力高于或低于设定值时，用于报警并关闭水下井口和多相增压泵撬100。
本实施例中，当需要对海管进行清管时，将水下收发球器连接到清管管路27的第五水下连接器29上，打开清管管路27上的第一ROV球阀30和第二ROV球阀31实现海管清管通球，通过超声波的清管球监测器34可识别清管球是否顺利通过清管管路27。
本实施例中，通过脐带缆为水下多相增压泵11橇提供隔离液，即通过脐带缆与第二电磁阀22连接。
本实施例通过集成管汇主管1、用于连接水下井口的管汇支路组件、用于增压的多相增压泵撬100以及用于连接水下收发球器的清管管路27，从而可以将井流物汇集、增压和清管功能集合在一起，为深水和远距离的边际油气田提供额外的压力补充，避免油气田随开采时间的增长而由于压力不足导致其采收率降低的情况，以加快油气流体的生产速度，提高油气田的采收率。
另外，本实施例中的水下增压管汇装置冷却效率高且运行稳定，同时还可以减少恶劣天气条件所产生的影像，增加整体的安全性能。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种水下增压管汇装置，其特征在于：包括，
管汇主管，所述管汇主管的一端设置有压力帽；
管汇支路组件，所述管汇支路组件的一端连接所述管汇主管，另一端用于连接水下井口；
多相增压泵撬，所述多相增压泵撬包括输入端与所述管汇主管的另一端连接的多相增压泵、与所述多相增压泵的输出端连接的流量计、与所述流量计连接的止回阀、第一温压传感器、第一压差控制器、增压泵电机、变速驱动器、第二压差控制器、冷却盘管、第二温压传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三温压传感器、液控回流角阀、回流管路以及流量传感器；所述第一温压传感器连接在所述管汇主管与所述多相增压泵之间，并分别与所述第一压差控制器和所述第二压差控制器连接，所述增压泵电机与所述多相增压泵连接，所述变速驱动器与所述增压泵电机连接，所述第二压差控制器与所述变速驱动器连接，所述冷却盘管分别连接所述增压泵电机与所述多相增压泵，所述第二温压传感器连接在所述冷却盘管与所述增压泵电机之间，并与第一压差控制器连接，所述第一电磁阀连接在所述冷却盘管与所述多相增压泵之间，并分别连接所述第一压差控制器与所述第二电磁阀，所述第二电磁阀连接在所述冷却盘管与所述第一电磁阀之间，其另一端作为隔离液接口，所述第三温压传感器连接在所述多相增压泵与所述流量计之间，并与所述第二压差控制器连接，所述液控回流角阀设置在所述管汇主管与所述多相增压泵之间，并分别与所述回流管路和所述流量传感器连接，所述回流管路的另一端连接在所述流量计与所述止回阀之间，所述止回阀与所述流量计连接；
清管管路，所述清管管路的一端设置用于连接水下收发球器，另一端设置用于连接海管，所述清管管路的中部区域与所述止回阀连接。
2.如权利要求1的水下增压管汇装置，其特征在于：所述管汇主管靠近所述压力帽的位置设置有ROV隔离阀。
3.如权利要求2的水下增压管汇装置，其特征在于：所述管汇主管远离所述压力帽的一端设置有第一水下连接器，所述多相增压泵的输入端与所述第一水下连接器连接。
4.如权利要求1的水下增压管汇装置，其特征在于：所述管汇支路组件包括至少两个管汇支路。
5.如权利要求1的水下增压管汇装置，其特征在于：所述管汇支路组件包括第一管汇支路和第二管汇支路。
6.如权利要求5的水下增压管汇装置，其特征在于：所述第一管汇支路的一端与所述管汇主管连接，另一端设置有用于连接所述水下井口的第二水下连接器，所述第一管汇支路上设置有第一液控隔离阀，所述第二管汇支路的一端与所述管汇主管连接，另一端设置有用于连接所述水下井口的第三水下连接器，所述第二管汇支路上设置有第二液控隔离阀。
7.如权利要求1的水下增压管汇装置，其特征在于：所述清管管路的中部区域设置有第四水下连接器，所述止回阀与所述第四水下连接器连接。
8.如权利要求1的水下增压管汇装置，其特征在于：所述清管管路用于连接所述水下收发球器的一端设置有第五水下连接器，所述清管管路靠近所述第五水下连接器的位置间隔设置有第一ROV球阀以及第二ROV球阀。
9.如权利要求8的水下增压管汇装置，其特征在于：所述清管管路用于连接海管的一端设置有第六水下连接器；所述清管管路靠近所述第六水下连接器的位置设置有第三液控隔离阀。
10.如权利要求9的水下增压管汇装置，其特征在于：所述清管管路靠近所述第三液控隔离阀的位置设置有清管球监测器；所述清管管路靠近所述清管球监测器的位置设置有第四温压传感器。
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- 2021-12-29 CN CN202111638807.4A patent/CN114458251B/zh active Active
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