CN115298411A - 用于使用挠性管从井干预钻机清理挠性管道的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于清理海底管路的方法，其中该方法解决了常规方法无效的挠性海底管路的最复杂的堵塞。此外，在常规方法适用的场景下，本发明是清理管路的更便宜的替代方案。根据本发明的用于使用挠性管从井干预钻机清理挠性管路的方法作为其主要步骤之一包括：使用远程操作运载工具(51)打开海底管路(40)的部段(12和14)的两个凸缘(15)之间的凸缘连接件(10)，并在这些部段(12和14)中的每一者上安装拉头(16和17)；以及使用井干预钻机(120)操作；安装提升单元(58)以利用钻柱(50)提升海底管路(40)的部段(14)；使用联接至拉头(16)的提升单元(58)经由其端部中的一者提升海底管路(40)的部段(14)；通过将管(67)与拉头(16)连接来排出管路中的内部压力；将地面流量采油树(70)安装在海底管路(40)的部段(14)的端部上，使用连接适配器部件(90)和(91)以使地面流量采油树部段的端部能够兼容；将挠性管(80)组装在地面流量采油树(70)和地面管路(72)上；利用挠性管(80)进行海底管路(40)的部段(14)的清理操作。
Description
技术领域
本发明解决了在常规应用的方法无效时对于挠性海底管道堵塞的更复杂情况的解决方案。此外，本发明为清理所述柔性海底管道提供了低成本的替代方案。
背景技术
生产管道堵塞在石油工业中很常见，并且由于多种原因而发生，其中最常见的原因是存在水合物和石蜡的形成、结垢以及固体和碎屑的沉积。
根据堵塞的性质和严重程度，堵塞可以通过从生产单元本身进行操作来解决，这意味着当与使用钻机干预相比成本更低。
这些操作的一些示例将是，以成本的递增顺序，清管器通过被堵塞的管道，管道的增压和降压循环，以及从生产平台下沉挠性管在海底管道内。
然而，通常借助于生产平台清理海底管道的情况是不可行的，其中最典型的场景是生产和服务(环形)管道被水合物堵塞的场景。
在这种场景下，生产平台不能在管道的最深部段施加低压来分解水合物，从而需要使用钻机干预，常规地，包括以下步骤：
a)回收防腐帽；
b)准备海底工具--TRT(采油树干预工具)、BOPW(井口安全设备)和FIBOP(快速断开工具)；
c)移除采油树帽(树帽)；
d)下沉完井立管，或钻管立管(DPR)；
e)给完井立管填充氮气；
f)将海底工具连接至WCT(湿采油树)；
g)WCT试验；
h)用线材(平直管路)测量生产管柱，并铺设BRV(阻止井结合的阀)的操作；
i)给生产管柱填充氮气；
j)对生产管柱加完井立管进行降压；
k)打开WCT的侧阀，并且堵塞的海底管柱与完井立管管柱和生产管柱的内部液压连通，并且等待生产管柱和完井立管装满水合物分解产生的液体；
l)重复步骤9、10和11，直到海底管道清理完毕。
然而，这种常规干预可以持续15天到100多天(极端情况)，并且可以考虑典型的平均持续时间为30天。此外，必须考虑到，用于连接至WCT的海底工具通常不能立即获得，这会推迟恢复生产。此外，常规的钻机干预方法可以很好地清除水合物，但对于其他性质的障碍物可能无效，在这种情况下，对管道减压以清除障碍物是不够的，其只是机械地作用于阻塞以移除障碍物。
文件BRPI0817188A2公开了一种具有用于控制海底生产系统中的水合物形成的方法的碳氢化合物生产系统。该文献还公开了一种方法，该方法包括以下步骤：对生产管路进行减压以显著降低所产生的碳氢化合物流体中的溶液中的气体浓度，并且然后对生产线进行再加压以将游离气相中的任何剩余气体从生产管路推入生产管路回到溶液中。此外，该方法包括通过将置换液从服务管路移动到集成管路和生产管路中来置换生产管路内的生产液。置换液优选地包括具有低剂量水合物抑制剂(LDHI)的碳氢基流体。
文献US20100018693A1公开了一种用于在例如水合物修复活动期间将挠性管插入到海底管道中的设备，其包括用于在入口端部沿竖向方向、在出口端部对于水平定向或近似水平地引导挠性管的弯曲导引件，其中适配器允许针对特定情况调节弯曲导引件的出口端部的竖向位置，从而在不使用过渡元件中的急剧弯曲部的情况下防止不对准，允许挠性管沿着过渡元件平稳移动，减少挠性管与过渡元件之间的摩擦。
文献WO2004053935A2公开了一种用于集成件的设备，该设备包括电热复合集成件，其安装在用于输送产生的碳氢化合物的海底流动管路内，其中加热器具有防止管路中水合物形成的功能。
文献US20080067129A1公开了一种用于处理用于抑制石蜡沉积的碳氢化合物的管道系统的方法，该方法包括注入催化剂液体并在由管道系统携带的碳氢化合物中感应电磁场。
文献EP1794408B1公开了一种用于从管道中移除水合物堵塞的方法，包括以下步骤：将叶轮清管器插入连接有回流管路的管道中，使清管器在管道中向前推进，将推进流体泵入油管与回流管路之间的环中，同时连续或间歇地移除沉积物，并适当地从清管器的前部通过回流管路回流。
WO2017135941A1公开了一种水合物堵塞补救滑板，适于组装在远程操作运载工具(ROV)上，并且用于有效地从海底流动管路和海底设备移除堵塞。其系统确保堵塞物上游侧的压力降低，以在存在于堵塞物的下游侧上的具有较高压力的堵塞物上产生压力差，以迫使堵塞物通过歧管并进入流动管路修复滑板上的分离器容器中。
然而，如稍后将看到的，所提及的文献中没有一个给出了使用挠性管从本发明的井干预钻机清理挠性管道的方法。
附图说明
下面将参照附图更详细地描述本发明，附图示出了不限制本发明范围的实施例的示例，其中：
图1图示了海底管道联接在FPSO与井之间的初始条件；
图2图示了本发明的方法的步骤，其中图示了用于打开海底管道的腿部之间的海底连接的布置；
图3图示了本发明的方法的步骤之一，仅图示了联接至井的腿部中的一者；
图4图示了本发明的方法的步骤之一，其中图示了用钻机收集被阻塞的挠性管道；
图5详细图示了本发明的挠性管道提升组件；
图6详细图示了使用侧门升降机将海底管道锚固在钻机的转盘上；
图7图示了线缆连接至拉头；
图8图示了海底管道的端部上的地面流量采油树的组装；
图9图示了设备的地面组装的部件的布局；
图10图示了本发明的方法的流程图，示出了泵送通过挠性管的流体行进的流程。使用标准泵单元将流体泵入挠性管中，通过挠性管的端部离开，通过挠性管与生产管道之间的环形空间返回钻机，到达地面流动树，并被分流到井测试工厂，在那里碳氢化合物从水处理厂的水中分离，其中清洁的水排放到海洋中，而碳氢化合物燃烧到大气中。
具体实施方式
本发明包括一种使用挠性管从井干预钻机清理柔性管道的方法，该方法包括以下步骤：
a.打开海底管道(40)的两个腿部(12和14)的两个凸缘(13和15)之间的凸缘连接件(10)，并在这些腿部(12和14)中的每一者中安装拉头(16和17)，其中，打开凸缘连接件(10)和安装拉头(16和17)的步骤优选地通过ROV执行，并且包括在腿部(12和14)中的每一者中附接浮子(18和19)，使得每个腿部(12和14)具有朝向地面的弯曲部段，像隆起部(20)，从而限制了可能泄漏的油量。此外，还可以使用罩(08)和梭状罐(09)，这将用于防止油性流体从管道泄漏到海洋环境；
b.将钻机(30)移动到放弃待被地面回收的管道的端部的地理位置；
c.将用于提升海底管道(40)的腿部(14)的提升组件(58)与钻柱(50)组装在一起，其中提升组件(58)优选地包括钻管升降器(47)和包括钩(56)的锚固件带(54)，该钻管升降器(47)组装在倒置的“颠倒”位置(52)上(支承在钻管连接件上)，并且附接至钻柱(50)，该锚固件带(54)附接至该倒置的钻管升降器(52)；
d.将带有提升组件(58)的钻柱(50)下沉，并借助ROV将钩(56)接合至拉头(17)；
e.使用联接至拉头(16)的提升组件(58)通过海底管道(40)的腿部(14)的端部提升海底管道(40)的腿部(14)；
f.使用侧门升降机(47)将海底管道(40)的腿部(14)的端部锚固在钻机(120)的转盘(60)上；该锚固是通过升降机套环与挠性管路的端部配装件之间的几何干涉获得的；一旦安装，套环简单地支承在转盘上；
g.借助于管(67)的连接来排出管道的内部压力，该管(67)优选地包括与拉头(16)连接的JIC-8；
h.将拉头(17)断开连接并在海底管道(40)的腿部(14)的端部处组装地面流量采油树(70)，并且如果需要，还可以组装连接适配器(90)和(91)以使腿部的端部与地面流量采油树匹配；
i.将挠性管(80)组装在地面流量采油树(70)和地面管路(72)上；
j.执行用挠性管(80)清理海底管道(40)的腿部(14)的操作，其中通过挠性管的内部泵送液体(例如，柴油)，该液体具有溶解阻塞的能力，或其具有移除阻塞的机械动力；
k.用高流速海水循环清洁海底管道(40)的腿部(14)，直到海水以在可接受的海洋处置环境标准内的含油量返回；
l.拆卸设备的挠性管(80)、地面管路(72)和地面流量采油树(70)部件；
m.将拉头(16)安装在已清理的海底管道(40)的腿部(14)的端部，将用于提升海底管道(40)的腿部(14)的提升组件(58)与钻柱(50)进行组装，并将海底管道(40)的腿部(14)下沉到海床，其中海底管道(40)的腿部(12)位于海床；
n.从海底管道(40)的腿部(12和14)移除拉头(16和17)，并经由凸缘连接件(10)连接腿部(12和14)。
在上述步骤a-m的执行结束时，如有必要，重新定位海底管道，以使洁净的腿部的端部更靠近被放弃在海床上的腿部；并且
凸缘连接件(10)是两个腿部(12和14)的接合部，其中每个腿部在其端部包括凸缘(15)。
如图8中可以看到的，其图示了地面流量采油树(70)的分解图，其中可以观察到其主要部件。生产管(14)的提升腿部锚固至转盘，其凸缘端部(15)搁置在用于提升井套管的升降机(47)上，称为侧门升降机。在生产管道(15)的凸缘端部上连接有过渡凸缘(90)，以使生产腿部凸缘与地面流量采油树凸缘兼容，并且在该过渡凸缘的上方，连接有用于地面流量采油树(通常为81/4”支撑件)的基部连接的凸缘连接件的另一过渡件(91)，以接下来连接地面流量采油树本身，该过渡件包括已经在其制造商的基地预组装的附件(92)、(93)、(94)、(95)、(96)。
图9图示了设备的地面组装的部件的布局，其中可以识别挠性管注入器(101)、铰接式管路(102)、BOP(103)、伸展臂升降器(104)、软管(105)、歧管(106)、地面流量采油树(70)、生产管道(15)、腿部(14)和转盘(60)。
与常规方法相比，本发明带来了一些优点，比如不需要使用用于在WCT或完井立管(或DPR)中干预的海底工具，这减少了资源调动的时间并消除了钻机在这些工具的准备和下沉步骤中花费的时间，这平均持续7天到10天，仍然允许机械地直接作用于阻塞，这可以比通过加压和减压的间接作用更有效，并且允许移除通过常规方法无法移除的更复杂的阻塞。
Claims (5)
1.一种使用挠性管从井中的干预钻机清理挠性管道的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a.打开海底管道(40)的两个腿部(12和14)的两个凸缘(13和15)之间的凸缘连接件(10)并在这些腿部(12和14)的每一者中安装拉头(16和17)，其中，打开所述凸缘连接件(10)并安装所述拉头(16和17)的步骤包括将浮子(18和19)附接在所述腿部(12和14)中的每一者中，使得每个腿部(12和14)具有朝向地面的弯曲部段，其中，在泄露的情况下使用罩(08)和梭式罐(09)来收集油性流体；
b.将钻机(30)移动到位；
c.将用于提升所述海底管道(40)的所述腿部(14)的提升组件(58)与钻柱(50)进行组装；
d.使带有所述提升组件(58)的所述钻柱(50)下沉，并将钩(56)接合至所述拉头(17)；
e.使用联接至所述拉头(16)的所述提升组件(58)通过所述海底管道(40)的所述腿部(14)的端部将所述海底管道(40)的所述腿部(14)提升；
f.使用侧门升降机(47)将所述海底管道(40)的所述腿部(14)的所述端部锚固在钻机(120)的转台(60)上；
g.借助于管(67)的连接来排出所述管道的内部压力；
h.将所述拉头(17)断开连接，并在所述海底管道(40)的所述腿部(14)的所述端部处组装所述地面流量采油树(70)，并且如有必要，连接适配器(90)和(91)以使所述腿部的所述端部与所述地面流量采油树相匹配；
i.将所述挠性管(80)组装在所述地面流量采油树(70)和地面管路(72)上；
j.使用挠性管(80)进行清理所述海底管道(40)的所述腿部(14)的操作；
k.用高流速海水循环清洁所述海底管道(40)的所述腿部(14)；
l.拆卸设备的挠性管(80)、地面管路(72)和地面流量采油树(70)部件；
m.将所述拉头(16)安装在已清理的所述海底管道(40)的所述腿部(14)的所述端部处，将用于提升所述海底管道(40)的所述腿部(14)的所述提升组件(58)与所述钻柱(50)进行组装，并且将所述海底管道(40)的所述腿部(14)下沉到海床，其中，所述海底管道(40)的所述腿部(12)位于所述海床；
n.从所述海底管道(40)的所述腿部(12和14)移除所述拉头(16和17)，并经由所述凸缘连接件(10)连接所述腿部(12和14)。
2.根据权利要求1所述的使用挠性管从井中的干预钻机清理挠性管道的方法，其特征在于，打开所述凸缘连接件(10)并安装所述拉头(16和17)的步骤由ROV执行。
3.根据权利要求1所述的使用挠性管从井中的干预钻机清理挠性管道的方法，其特征在于，在所述腿部(12和14)中的每一者中附接浮子(18和19)使得每个腿部(12和14)具有朝向所述地面的弯曲部段，像隆起部(20)。
4.根据权利要求1所述的使用挠性管从井中的干预钻机清理挠性管道的方法，其特征在于，所述提升组件(58)包括附接至钻柱(50)的倒置的钻管升降器(52)，并且存在附接至所述倒置的钻管升降器(52)的、包括钩(56)的锚固件带(54)。
5.根据权利要求1所述的使用挠性管从井中的干预钻机清理挠性管道的方法，其特征在于，所述管(67)包括JIC-8连接件。
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