CN205469732U - 一种水下设备安装回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下设备安装回收系统，其包括船舶本体，所述船舶本体上设置有吊机，所述系统还包括用于安装及回收水下设备的安装回收装置，用于连接吊机与安装回收装置的连接转换装置，两台用于水下监控施工的无人遥控潜水器，所述安装回收装置通过连接转换装置与吊机联接，所述无人遥控潜水器位于所述安装回收装置的侧边，所述船舶本体上还设置有用于控制所述吊机和无人遥控潜水器的控制装置和用于定位船舶位置的定位装置，通过采用多功能的船舶本体和无人遥控潜水器进行水下设备安装及回收作业，大大节省了水下作业的成本，且两台无人遥控潜水器安装精度高，作业周期短，提高了水下作业的灵活性。

Description

一种水下设备安装回收系统

技术领域

本实用新型涉及海洋石油工程技术领域，特别涉及一种水下设备安装回收系统。

背景技术

海洋石油工程作业风险高，技术难度大，加之国内海洋石油工程尤其是深水领域尚处在起步阶段。目前，主要是采用钻井船和半潜式钻井平台，通过钻柱连接进行采油树及导向基板的安装及回收作业。

然而，钻井船和半潜式钻井平台供不应求，且使用费用高，采用钻井船或钻井平台，利用钻柱连接的方法进行水下采油树/导向基板安装，作业周期长，作业效率低，安装费用较高。难以满足日益增长客户需求。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种水下设备安装回收系统，能大大节省了水下作业的成本，且安装精度高，作业周期短，提高水下作业的灵活性。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种水下设备安装回收系统，包括船舶本体，所述船舶本体上设置有吊机，所述系统还包括用于安装及回收水下设备的安装回收装置，用于连接吊机与安装回收装置的连接转换装置，两台用于水下监控施工的无人遥控潜水器，所述安装回收装置通过连接转换装置与吊机联接，所述无人遥控潜水器位于所述安装回收装置的侧边，所述船舶本体上还设置有用于控制所述吊机和无人遥控潜水器的控制装置和用于定位船舶位置的定位装置。

所述的水下设备安装回收系统中，还包括用于补偿船舶本体升沉位移的吊机补偿装置。

所述的水下设备安装回收系统中，所述无人遥控潜水器上设置有用于拍摄图像的摄像头和用于施工操作的功能手。

所述的水下设备安装回收系统中，所述安装回收装置为导向基板安装回收工具。

所述的水下设备安装回收系统中，所述导向基板安装回收工具的顶部设置有用于连接所述连接转换装置的第一连接部，所述导向基板安装回收工具的底部设置有用于固定导向基板的第一固定部。

所述的水下设备安装回收系统中，所述安装回收装置为采油树安装回收工具。

所述的水下设备安装回收系统中，所述采油树安装回收工具顶部设置有用于连接所述连接转换装置的第二连接部，所述采油树安装回收工具的底部设置有用于固定采油树的第二固定部。

一种如上所述水下设备安装回收系统的安装及回收方法，其包括如下步骤：

A、船舶本体到达安全作业区域后，由控制装置控制一台无人遥控潜水器入水到达目标位置；

B、由连接转换装置将安装回收装置与吊机连接，之后由控制装置控制吊机吊起安装回收装置，并下放入水，同时控制另一台无人遥控潜水器与所述安装回收装置同步下放；

C、当安装回收装置和另一台无人遥控潜水器到达距目标位置预设距离时，由控制装置控制安装回收装置停止下放；

D、由两台无人遥控潜水器保持预设角度检测安装回收装置与目标位置之间的相对位置；

E、由控制装置根据所述相对位置控制安装回收装置移动，当所述安装回收装置位于目标位置的正上方时，由控制装置控制所述安装回收装置下放至目标位置进行安装或回收作业。

所述的水下设备安装及回收方法中，所述步骤E包括:

E01、由控制装置根据所述相对位置控制安装回收装置移动，当与所述安装回收装置连接的待安装设备位于目标位置的正上方时，由控制装置控制所述待安装设备下放至目标位置；

E02、由两台无人遥控潜水器将待安装设备与所述安装回收装置分离，并将待安装设备安装至目标位置；

E03、由控制装置控制安装回收装置提起，并回收至船舶本体。

所述的水下设备安装及回收方法中，所述步骤E包括:

E11、由控制装置根据所述相对位置控制安装回收装置移动，当所述安装回收装置位于目标位置的正上方时，由控制装置控制所述待安装设备下放至目标位置；

E12、由两台无人遥控潜水器将目标位置处的待回收设备与所述安装回收装置固定连接；

E13、由控制装置控制安装回收装置和待回收设备提起，回收至船舶本体。

相较于现有技术，本实用新型提供的水下设备安装回收系统包括船舶本体，所述船舶本体上设置有吊机，所述系统还包括用于安装及回收水下设备的安装回收装置，用于连接吊机与安装回收装置的连接转换装置，两台用于水下监控施工的无人遥控潜水器，所述船舶本体上还设置有用于控制所述吊机和无人遥控潜水器的控制装置和用于定位船舶位置的定位装置，通过采用多功能的船舶本体和无人遥控潜水器进行水下设备安装及回收作业，大大节省了水下作业的成本，且两台无人遥控潜水器安装精度高，作业周期短，提高了水下作业的灵活性。

附图说明

图1 为本实用新型提供的水下设备安装回收系统的结构示意图。

图2 为本实用新型提供的水下设备安装回收系统中无人遥控潜水器的结构示意图。

图3 为本实用新型提供的水下设备安装回收系统中导向基板安装回收工具的结构示意图。

图4 为本实用新型提供的水下设备安装回收系统中采油树安装回收工具的结构示意图。

图5 为本实用新型提供的水下设备安装及回收方法的流程图。

具体实施方式

鉴于现有技术中作业周期长，作业效率低，安装费用较高等缺点，本实用新型的目的在于提供一种水下设备安装回收系统，能大大节省了水下作业的成本，且安装精度高，作业周期短，提高水下作业的灵活性。

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的水下设备安装回收系统包括船舶本体10，所述船舶本体10上设置有吊机20，所述系统还包括用于安装及回收水下设备的安装回收装置30，用于连接吊机20与安装回收装置30的连接转换装置40，两台用于水下监控施工的无人遥控潜水器50（Remote Operated Vehicle，ROV），所述安装回收装置30通过连接转换装置40与吊机20联接，所述无人遥控潜水器50位于所述安装回收装置30的侧边，所述船舶本体10上还设置有用于控制所述吊机20和无人遥控潜水器50的控制装置（图中未示出）和用于定位船舶位置的定位装置（图中未示出）。

本实用新型通过采用多功能的船舶本体10，在所述船舶本体10上设置有用于吊运安装回收装置30的吊机20，所述安装回收装置30通过连接转换装置40与吊机20联接，保证安装回收装置30吊运过程中的稳固性，另外，所述水下设备安装回收系统通过两台用于水下监控施工的无人遥控潜水器50，通过控制装置控制所述吊机20和无人遥控潜水器50，在安装回收装置30下水作业的同时由两台无人遥控潜水器50监控并按要求施工，安装精度高且灵活性高，当然，也可根据实际精度需求及成本选择不同数量的无人遥控潜水器50，本实用新型对此不作限定。同时通过定位装置实时定位船舶的位置，使安装回收装置30可精准的到达目标位置，进一步提高了水下设备安装回收作业的精确性。

特别地，所述述水下设备安装回收系统还包括用于补偿船舶本体10升沉位移的吊机20补偿装置（图中未示出），由于受到风浪流的影响，所述船舶本体10会不可避免地产生升沉运动。为保障实施有效的深水安装作业，所述吊机20补偿装置可补偿船舶本体10升沉位移，增强了对所述安装回收装置30运动的控制，提高了系统的适用性。

进一步地，请一并参阅图2，所述无人遥控潜水器50上设置有用于拍摄图像的摄像头5011和用于施工操作的功能手5012，通过所述摄像头5011在水下提供清晰的图像，以便控制装置根据该图像信息及定位装置提供的实时位置信息控制安装回收装置30的移动，安装准确性高，且功能手5012能够进行旋转、开关阀们、抓取设备等施工操作，可以在水下辅助安装回收作业过程，提高了作业灵活性。

具体地，请一并参阅3，所述安装回收装置30为导向基板安装回收工具301，所述导向基板安装回收工具301的顶部设置有用于连接所述连接转换装置40的第一连接部3011，所述第一连接部3011可为4-1/2 IF母扣头，或根据实际需要更换其他连接部件，保证导向基板安装回收工具301与连接转换装置40稳固连接，所述导向基板安装回收工具301的底部设置有用于固定导向基板的第一固定部3012，具体实施时，所述第一固定部3012可为锁销，在导向基板上设置有配套的“J”型槽，旋转一定角度，使所述锁销进入“J”型槽底，导向基板安装回收工具301即与导向基板连成一体，使导向基板安装回收工具301可连带导向基板一同入水，并将导向基板安装至指定位置。

更进一步地，请一并参阅图4，本实用新型提供的水下设备安装回收系统中，所述安装回收装置30为采油树安装回收工具302，所述采油树安装回收工具302顶部设置有用于连接所述连接转换装置40的第二连接部3021，所述第二连接部3021可为卸扣，或根据实际需要更换其他连接部件，保证采油树安装回收工具302与连接转换装置40稳固连接，所述采油树安装回收工具302的底部设置有用于固定采油树的第二固定部3022，使安装或回收采油树时能将其固定于采油树安装回收工具302的底部。

优选地，所述采油树上设置有导向孔，所述导向基板上设置有用于定位的导向桩，当采油树需安装在所述导向基板上时，由采油树安装回收工具302连带采油树一同入水下放至导向基板处，并使得采油树在下放过程中其导向孔沿着所述导向桩准确地下放至目标位置，确保了采油树安装的准确性。

本实用新型还相应提供一种水下设备安装及回收方法，如图5所示，所述水下设备安装及回收方法包括如下步骤：

S100、船舶本体到达安全作业区域后，由控制装置控制一台无人遥控潜水器入水到达目标位置；

S200、由连接转换装置将安装回收装置与吊机连接，之后由控制装置控制吊机吊起安装回收装置，并下放入水，同时控制另一台无人遥控潜水器与所述安装回收装置同步下放；

S300、当安装回收装置和另一台无人遥控潜水器到达距目标位置预设距离时，由控制装置控制安装回收装置停止下放；

S400、由两台无人遥控潜水器保持预设角度检测安装回收装置与目标位置之间的相对位置；

S500、由控制装置根据所述相对位置控制安装回收装置移动，当所述安装回收装置位于目标位置的正上方时，由控制装置控制所述安装回收装置下放至目标位置进行安装或回收作业。

本实用新型提供的水下设备安装及回收方法中，在施工前，先对船舶本体进行全面检测，包括船舶本体的动力系统、甲板作业设备、通信系统等，确保船舶本体状态正常且到达安全作业区域后，由控制装置控制一台无人遥控潜水器入水到达目标位置，并确认水下目标位置信息及其周围的作业环境是否安全，之后该无人遥控潜水器使用专用工具对目标位置进行清洁直至满足安装要求；之后由连接转换装置将安装回收装置与吊机连接，控制装置控制吊机吊起安装回收装置，并下放入水，同时控制另一台无人遥控潜水器与所述安装回收装置同步下放，随时监控安装回收装置的下方状态；当安装回收装置和另一台无人遥控潜水器下放了预设深度，如20米时，控制装置控制吊机补偿装置开启，以补偿船舶本体升沉位移，增强了对所述安装回收装置下放过程的稳定性；当安装回收装置和另一台无人遥控潜水器到达距目标位置预设距离，如距目标位置5米时，由控制装置控制安装回收装置停止下放；由两台无人遥控潜水器保持预设角度，如保持90度夹角位置检测安装回收装置与目标位置之间的相对位置，从而清晰地观察并确定安装回收装置的位置；由控制装置根据所述相对位置控制安装回收装置移动，当所述安装回收装置位于目标位置的正上方时，由控制装置控制所述安装回收装置下放至目标位置进行安装或回收作业，从而实现了准确高效的水下设备安装及回收，大大节省了水下作业的成本，且灵活性高。

具体实施时，当需要安装设备时，所述步骤S500包括：

由控制装置根据所述相对位置控制安装回收装置移动，当与所述安装回收装置连接的待安装设备位于目标位置的正上方时，由控制装置控制所述待安装设备下放至目标位置；

由两台无人遥控潜水器将待安装设备与所述安装回收装置分离，并将待安装设备安装至目标位置；

由控制装置控制安装回收装置提起，并回收至船舶本体。

当需要安装设备时，在入水前将待安装设备固定于安装回收装置的下方，并一同下放入水，当安装回收装置和待安装设备下放至距目标位置预设距离时，由控制装置控制安装回收装置停止下放，由两台无人遥控潜水器保持预设角度检测安装回收装置与目标位置之间的相对位置，由控制装置根据所述相对位置控制安装回收装置移动，当所述待安装设备位于目标位置的正上方时，由控制装置控制所述待安装设备下放至目标位置，之后由两台无人遥控潜水器将待安装设备与所述安装回收装置分离，并安装至目标位置，安装到位后，由控制装置控制吊机将所述安装回收装置吊起，从而实现将待安装设备准确高效地安装至目标位置。

进一步地，当需要回收设备时，所述步骤S500包括：

由控制装置根据所述相对位置控制安装回收装置移动，当所述安装回收装置位于目标位置的正上方时，由控制装置控制所述待安装设备下放至目标位置；

由两台无人遥控潜水器将目标位置处的待回收设备与所述安装回收装置固定连接；

由控制装置控制安装回收装置和待回收设备提起，回收至船舶本体。

当需要回收水下设备时，在安装回收装置下放至距目标位置预设距离时，由控制装置控制安装回收装置停止下放，由两台无人遥控潜水器保持预设角度检测安装回收装置与目标位置之间的相对位置，由控制装置根据所述相对位置控制安装回收装置移动，当所述安装回收装置位于目标位置处的待回收设备的正上方时，由控制装置控制所述安装回收装置下放至待回收设备上方，由两台无人遥控潜水器将所述待回收设备与所述安装回收装置固定连接，之后控制装置控制安装回收装置和待回收设备提起，使待回收设备被吊起直至回收至船舶本体，从而实现将水下的待回收设备高效地回收至船舶本体。

为了更好的理解本实用新型的技术方案，以下结合图1至图3，举具体实施例对本实用新型的水下设备安装回收系统的安装及过程进行详细说明：

本应用实施例以安装及回收导向基板为例，当安装导向基板时，首先在陆地进行准备时由连接转换装置40将导向基板安装回收工具301与吊机20连接，之后将导向基板固定于安装回收装置30的下方，具体为旋转导向基板安装回收工具301底部的锁销，使其进入导向基板上配套的“J”型槽的槽底，此时导向基板安装回收工具301即与导向基板连成一体，之后对船舶本体10进行全面检测，确保船舶本体10状态正常且到达安全作业区域后，由控制装置控制一台无人遥控潜水器50入水到达目标位置，并确认水下目标位置信息及其周围的作业环境是否安全，之后该无人遥控潜水器50使用专用工具对目标位置进行清洁直至满足安装要求。

进一步地，由控制装置控制吊机20吊起导向基板安装回收工具301和导向基板，并下放入水，同时控制另一台无人遥控潜水器50与导向基板安装回收工具301同步下放，随时监控导向基板安装回收工具301的下方状态；当导向基板安装回收工具301和另一台无人遥控潜水器50下放了预设深度，如20米时，控制装置控制吊机20补偿装置开启，以补偿船舶本体10升沉位移。

当导向基板安装回收工具301、导向基板和另一台无人遥控潜水器50到达距目标位置预设距离，如距目标位置5米时，由控制装置控制导向基板安装回收工具301和导向基板停止下放，由两台无人遥控潜水器50保持预设角度，如保持90度夹角位置检测导向基板与目标位置之间的相对位置，并将相对位置信息反馈至控制装置，由控制装置根据所述相对位置信息控制导向基板的移动，具体为，无人遥控潜水器50将视频图像信息反馈至控制装置，作业指挥人员根据所述视频图像信息判断船舶本体10需要移动的方向和距离，并输入相应的控制指令至控制装置，由控制装置根据所述控制指令操控船舶本体10进行相应的移动，从而移动了导向基板，当所述导向基板安装回收工具301和导向基板位于目标位置的正上方时，由控制装置控制所述导向基板下放至目标位置。

具体实施时，所述导向基板内部装有两个剪切销，当导向基板位于目标位置上时，由导向基板安装回收工具301在导向基板上提供一压力，以剪断剪切销，导向基板下落，其内部结构与目标位置处的井口压紧配合，由无人遥控潜水器50将导向基板安装回收工具301的锁销反向旋转，使其从“J”型槽中解除，从而将导向基板安装回收工具301与导向基板分离，吊机20提起并回收所述导向基板安装回收工具301，从而实现将导向基板准确高效地安装至目标位置。之后由无人遥控潜水器50围绕导向基板进行全方位检查，确保无异常。

当回收导向基板时，在导向基板安装回收工具301下放至距导向基板预设距离如5米时，由控制装置控制其停止下放，由两台无人遥控潜水器50保持预设角度，如90度位置检测导向基板安装回收工具301与导向基板之间的相对位置，由控制装置根据所述相对位置控制导向基板安装回收工具301移动，当其位于导向基板的正上方时，由控制装置控制所述导向基板安装回收工具301下放至待回收设备上方，由无人遥控潜水器50旋转导向基板安装回收工具301底部的锁销，使其进入导向基板上配套的“J”型槽的槽底，将导向基板安装回收工具301与导向基板固定连接，之后控制装置导向基板安装回收工具301和导向基板提起，使导向基板被吊起直至回收至船舶本体10，从而实现将水下的待回收设备高效地回收至船舶本体10。之后由无人遥控潜水器50围绕目标位置处的进口进行全方位检查，确保无异常。

综上所述，本实用新型提供的水下设备安装回收系统包括船舶本体，所述船舶本体上设置有吊机，所述系统还包括用于安装及回收水下设备的安装回收装置，用于连接吊机与安装回收装置的连接转换装置，两台用于水下监控施工的无人遥控潜水器，所述安装回收装置通过连接转换装置与吊机联接，所述无人遥控潜水器位于所述安装回收装置的侧边，所述船舶本体上还设置有用于控制所述吊机和无人遥控潜水器的控制装置和用于定位船舶位置的定位装置，通过采用多功能的船舶本体和无人遥控潜水器进行水下设备安装及回收作业，大大节省了水下作业的成本，且两台无人遥控潜水器安装精度高，作业周期短，提高了水下作业的灵活性。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种水下设备安装回收系统，包括船舶本体，所述船舶本体上设置有吊机，其特征在于，所述系统还包括用于安装及回收水下设备的安装回收装置，用于连接吊机与安装回收装置的连接转换装置，两台用于水下监控施工的无人遥控潜水器，所述安装回收装置通过连接转换装置与吊机联接，所述无人遥控潜水器位于所述安装回收装置的侧边，所述船舶本体上还设置有用于控制所述吊机和无人遥控潜水器的控制装置和用于定位船舶位置的定位装置。

2.根据权利要求1所述的水下设备安装回收系统，其特征在于，还包括用于补偿船舶本体升沉位移的吊机补偿装置，所述吊机补偿装置与控制装置电连接。

3.根据权利要求1所述的水下设备安装回收系统，其特征在于，所述无人遥控潜水器上设置有用于拍摄图像的摄像头和用于施工操作的功能手。

4.根据权利要求1所述的水下设备安装回收系统，其特征在于，所述安装回收装置为导向基板安装回收工具。

5.根据权利要求4所述的水下设备安装回收系统，其特征在于，所述导向基板安装回收工具的顶部设置有用于连接所述连接转换装置的第一连接部，所述导向基板安装回收工具的底部设置有用于固定导向基板的第一固定部。

6.根据权利要求1所述的水下设备安装回收系统，其特征在于，所述安装回收装置为采油树安装回收工具。

7.根据权利要求6所述的水下设备安装回收系统，其特征在于，所述采油树安装回收工具顶部设置有用于连接所述连接转换装置的第二连接部，所述采油树安装回收工具的底部设置有用于固定采油树的第二固定部。