CN114809947A - 一种深水钢悬链线立管安装回接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深水钢悬链线立管安装回接方法，包括以下步骤：铺管船铺设钢悬链线立管；钢悬链线立管铺设完成，安装拖拉封头后连接回接张力转换索具；水下机器人先后连接回接张力转换索具和绞车拖拉缆；将绞车拖拉缆提升至拖拉封头上方，将绞车拖拉缆连接至回接张力转换索具；浮式中心平台继续提升绞车拖拉缆，将浮式中心平台上设置的控向绞车侧拉钢缆连接至拖拉封头；绞车拖拉缆缓慢下放，同时控向绞车侧拉钢缆侧向牵引拖拉封头，将钢悬链线立管移位至浮式中心平台悬挂结构内，钢悬链线立管回接作业完成。本发明在不依赖大型浮吊船的条件下，实现水下机器人水下独立作业，节约工程成本，实现基于浮式中心平台在位后的钢悬链线立管安装回接。
Description
技术领域
本发明涉及海洋立管设施安装技术领域，特别涉及一种深水钢悬链线立管安装回接方法。
背景技术
在深水油气田开发中，钢悬链线立管在深水油气开发中具有成本低、对浮体运动有较大的适应性、适用高温高压工作环境等特点，在深海平台各种类型立管中占有较大比重，具有广泛的应用前景。钢悬链线立管作为输送介质的载体将海底井口和中心平台建立起连接，可以输送原油、天然气、化学药剂等。钢悬链线立管采用钢管管材，其一端位于海底通过管道终端结构物与海底井口相连接，另一端通过柔性接头或应力接头等特殊承力构件悬挂在浮体平台上，在海面以下管道以钢悬链线的形态存在，因此被称为钢悬链线立管。钢悬链线立管是20世纪90年代在国外逐渐发展起来的，并在深海油气田开发中得到广泛应用。我国由于受深水油气田开发技术能力限制，在钢悬链立管安装技术方面研究较少，尚未掌握钢悬链线立管安装回接方法。而国外早期的钢悬链立管安装技术存在一定局限性，一是采用大直径的锚链和钢缆用于回接索具，这依赖于大型浮吊船作业，受施工船舶资源限制；二是与浮体平台的拖拉缆连接多在大型浮吊船舷侧水面以上进行，不能实现由水下机器人独立在水下进行挂扣连接索具，由于这些局限性存在进而不利于控制施工成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种深水钢悬链线立管安装回接方法，在不依赖大型浮吊船的条件下，实现水下机器人水下独立作业，节约工程成本，实现基于浮式中心平台在位后的钢悬链线立管安装回接。
为了实现本发明的目的，本发明提供了一种深水钢悬链线立管安装回接方法，包括以下步骤：
S1、铺管船从立管终端结构物朝向浮式中心平台铺设钢悬链线立管，所述浮式中心平台将绞车拖拉缆下放至预设水深；
S2、所述钢悬链线立管铺设完成，在所述钢悬链线立管端部安装拖拉封头后连接回接张力转换索具，由所述铺管船上的提升绞车钢缆将所述钢悬链线立管下放至预设水深；
S3、水下机器人由所述铺管船下水，所述水下机器人牵引辅助牵引缆先后连接所述回接张力转换索具和所述浮式中心平台的绞车拖拉缆；
S4、所述浮式中心平台提升所述绞车拖拉缆，将所述绞车拖拉缆提升至所述拖拉封头上方，由所述水下机器人将所述绞车拖拉缆连接至所述回接张力转换索具；
S5、所述浮式中心平台继续提升所述绞车拖拉缆将所述钢悬链线立管提升至设计水深，将所述浮式中心平台上设置的控向绞车侧拉钢缆连接至所述拖拉封头；
S6、所述浮式中心平台的绞车拖拉缆缓慢下放，同时所述控向绞车侧拉钢缆侧向牵引所述拖拉封头，将所述钢悬链线立管移位至所述浮式中心平台悬挂结构内，所述钢悬链线立管回接作业完成。
作为本发明的优选技术方案，所述回接张力转换索具包括孔眼板，所述孔眼板固定连接于所述拖拉封头顶端；连接缆，两根所述连接缆连接于所述孔眼板，一根所述连接缆连接于所述铺管船上的提升绞车钢缆，另一根所述连接缆连接于所述绞车拖拉缆；系固点，所述系固点一端连接于所述铺管船上的提升绞车钢缆；连接挂点，所述连接挂点一端连接于所述绞车拖拉缆，所述连接挂点另一端连接于所述系固点另一端。
作为本发明的优选技术方案，所述连接缆为高分子聚酯缆。
作为本发明的优选技术方案，还包括：导向滑轮，所述导向滑轮设置于所述系固点和所述连接挂点的连接点，所述辅助牵引缆连接于所述导向滑轮。
与现有技术相比，本发明提供了一种深水钢悬链线立管安装回接方法，具备以下有益效果。
本发明预先将主绞车和控向绞车的拖拉缆通过小型牵引绞车牵引到指定位置临时系泊固定，水下作业可以由空气潜水员完成，必要时浮式中心平台的吊机可以辅助作业。这一步骤可以在全部作业开始前进行；浮式平台已经安装在位，铺管船需从远端向平台方向铺设，并在铺设末端进行立管回接作业；钢悬链线立管铺管完成后安装拖拉封头并在主作业船甲板完成回接张力转换索具；回接张力转换索具预留了导向滑轮、系固点和连接挂点，这一设计可以解决平台提升绞车主拖缆牵引难点，此导向滑轮可由水下机器人在水下安装；连接缆由水下机器人在水下独立连接完成，消除了对大型船舶资源的限制；钢悬链立管张力从铺管船下放绞车转移至平台提升绞车作业，可以通过三种方法实现：一是铺管船绞车钢缆下放而平台提升绞车主拖缆不收不放；二是铺管船绞车保持不收不放而平台提升绞车回收主拖缆；三是铺管船绞车和平台提升绞车同时操作，即铺管船绞车释放钢缆并同时回收平台提升绞车主拖缆。本发明通过依托铺管船下放绞车和浮式中心平台提升设备，在不依赖大型浮吊船的条件下，实现基于浮式中心平台在位后的钢悬链线立管安装回接，便于安装实施；水下传递张力转换索具采用高分子聚酯缆新型设计理念，并对辅助水下机器人水下进行连接作业进行专业设计，实现水下机器人水下独立作业，节约工程成本。
附图说明
图1是本发明钢悬链线立管安装示意图；
图2是本发明回接张力转换索具结构示意图；
图3是本发明绞车拖拉缆牵引示意图；
图4是本发明A在图3处的放大结构图。
1为立管终端结构物、2为浮式中心平台、3为钢悬链线立管、4为拖拉封头、5为回接张力转换索具、6为辅助牵引缆、7为孔眼板、8为连接缆、9为系固点、10为连接挂点、11为导向滑轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图4，本发明实施例提供了一种深水钢悬链线立管安装回接方法，包括以下步骤：
S1、铺管船从立管终端结构物1朝向浮式中心平台2铺设钢悬链线立管3，所述浮式中心平台2将绞车拖拉缆下放至预设水深；
S2、所述钢悬链线立管3铺设完成，在所述钢悬链线立管3端部安装拖拉封头4后连接回接张力转换索具5，由所述铺管船上的提升绞车钢缆将所述钢悬链线立管3下放至预设水深；
S3、水下机器人由所述铺管船下水，所述水下机器人牵引辅助牵引缆6先后连接所述回接张力转换索具5和所述浮式中心平台2的绞车拖拉缆；
S4、所述浮式中心平台2提升所述绞车拖拉缆，将所述绞车拖拉缆提升至所述拖拉封头4上方，由所述水下机器人将所述绞车拖拉缆连接至所述回接张力转换索具5；
S5、所述浮式中心平台2继续提升所述绞车拖拉缆将所述钢悬链线立管3提升至设计水深，将所述浮式中心平台2上设置的控向绞车侧拉钢缆连接至所述拖拉封头4；
S6、所述浮式中心平台2的绞车拖拉缆缓慢下放，同时所述控向绞车侧拉钢缆侧向牵引所述拖拉封头4，将所述钢悬链线立管3移位至所述浮式中心平台2悬挂结构内，所述钢悬链线立管3回接作业完成。
在本发明的一个实施例中，所述回接张力转换索具5包括孔眼板7，所述孔眼板7固定连接于所述拖拉封头4顶端；连接缆8，两根所述连接缆8连接于所述孔眼板7，一根所述连接缆8连接于所述铺管船上的提升绞车钢缆，另一根所述连接缆8连接于所述绞车拖拉缆；系固点9，所述系固点9一端连接于所述铺管船上的提升绞车钢缆；连接挂点10，所述连接挂点10一端连接于所述绞车拖拉缆，所述连接挂点10另一端连接于所述系固点9另一端。
在本发明的一个实施例中，所述连接缆8为高分子聚酯缆。
在本发明的一个实施例中，还包括：导向滑轮11，所述导向滑轮11设置于所述系固点9和所述连接挂点10的连接点，所述辅助牵引缆6连接于所述导向滑轮11。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种深水钢悬链线立管安装回接方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、铺管船从立管终端结构物（1）朝向浮式中心平台（2）铺设钢悬链线立管（3），所述浮式中心平台（2）将绞车拖拉缆下放至预设水深；
S2、所述钢悬链线立管（3）铺设完成，在所述钢悬链线立管（3）端部安装拖拉封头（4）后连接回接张力转换索具（5），由所述铺管船上的提升绞车钢缆将所述钢悬链线立管（3）下放至预设水深；
S3、水下机器人由所述铺管船下水，所述水下机器人牵引辅助牵引缆（6）先后连接所述回接张力转换索具（5）和所述浮式中心平台（2）的绞车拖拉缆；
S4、所述浮式中心平台（2）提升所述绞车拖拉缆，将所述绞车拖拉缆提升至所述拖拉封头（4）上方，由所述水下机器人将所述绞车拖拉缆连接至所述回接张力转换索具（5）；
S5、所述浮式中心平台（2）继续提升所述绞车拖拉缆将所述钢悬链线立管（3）提升至设计水深，将所述浮式中心平台（2）上设置的控向绞车侧拉钢缆连接至所述拖拉封头（4）；
S6、所述浮式中心平台（2）的绞车拖拉缆缓慢下放，同时所述控向绞车侧拉钢缆侧向牵引所述拖拉封头（4），将所述钢悬链线立管（3）移位至所述浮式中心平台（2）悬挂结构内，所述钢悬链线立管（3）回接作业完成。
2.根据权利要求1所述的一种深水钢悬链线立管安装回接方法，其特征在于：
所述回接张力转换索具（5）包括孔眼板（7），所述孔眼板（7）固定连接于所述拖拉封头（4）顶端；连接缆（8），两根所述连接缆（8）连接于所述孔眼板（7），一根所述连接缆（8）连接于所述铺管船上的提升绞车钢缆，另一根所述连接缆（8）连接于所述绞车拖拉缆；系固点（9），所述系固点（9）一端连接于所述铺管船上的提升绞车钢缆；连接挂点（10），所述连接挂点（10）一端连接于所述绞车拖拉缆，所述连接挂点（10）另一端连接于所述系固点（9）另一端。
3.根据权利要求2所述的一种深水钢悬链线立管安装回接方法，其特征在于：
所述连接缆（8）为高分子聚酯缆。
4.根据权利要求2所述的一种深水钢悬链线立管安装回接方法，其特征在于，还包括：
导向滑轮（11），所述导向滑轮（11）设置于所述系固点（9）和所述连接挂点（10）的连接点，所述辅助牵引缆（6）连接于所述导向滑轮（11）。
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