一种模块可用ROV回收的水下生产装置的制作方法

本发明涉及海洋石油工程技术领域，具体而言，特别涉及一种模块可用rov回收的水下生产装置。

背景技术：

随着我国油气资源的开发逐步走向深水和边际油气田，水下生产系统也已得到了广泛应用，其将是今后海洋油气开发生产的关键。水下生产设施作为水下生产系统中重要的组成部分，其主要功能是汇集多个采油树的油气，并将其外输至海底管线。一般水下生产设施不具备对其生产管线及周边水下生产设施进行泄露监测、周边过往船舶探测的功能。若水下生产设施或其周边的采油树等水下生产设施发生泄露，操作人员很难及时发现，另一方面水下生产设施等水下生产设施周边如有渔船作业，可能会对生产设施造成损坏，给油气田带来停产的风险。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。有鉴于此，本发明需要提供一种具有泄露监测、船舶探测等多种功能，可及时发现、了解管汇及其周边水下生产设施的状态，降低渔船作业带来的风险，有效保障水下油气田的安全生产和正常运行的模块可用rov回收的水下生产装置。

本发明提供一种模块可用rov回收的水下生产装置，包括：防沉板基架，所述防沉板基架顶面上设有安装区域，还包括：设在所述安装区域内并分别间隔开设置的生产管线、水下液压分配模块、水下电力分配单元和水下控制模块；所述水下液压分配模块用于为水下生产装置中提供所需的液压动力源；所述水下电力分配单元用于为水下生产装置中提供所需的电力支持；所述水下控制模块分别与所述生产管线、所述水下液压分配模块、所述水下电力分配单元电连接，以控制所述生产管线、所述水下液压分配模块、所述水下电力分配单元各自的动作。

根据本发明的一个实施例，进一步还包括落物和渔网保护结构，所述落物和渔网保护结构为钢结构桁架结构，该钢结构桁架结构扣设于所述安装区域上，并通过多个马蹄形保护槽与所述防沉板基架相连接。

根据本发明的一个实施例，所述生产管线上设有水下温度和压力变送器、水下多相流量计、水下液控阀门，其中所述生产管线的一端通过第一跨接管与水下采油树连接，其另一端通过第二跨接管与水下工程管汇连接。

根据本发明的一个实施例，所述安装区域内还设有均与所述水下控制模块电连接的水下路由器、水下闭路电视监控装置和水听器，所述水下路由器通过光飞线与所述水下工程管汇连接、通过两根电飞线与所述水下闭路电视监控装置连接，且通过一根电飞线与所述水听器连接。

根据本发明的一个实施例，所述防沉板基架与所述第一跨接管和所述第二跨接管相接触位置均设有沟槽，每个所述沟槽内均铺设有20mm厚的氯丁橡胶板。

根据本发明的一个实施例，所述水下电力分配单元采用冗余设计，其包括第一水下电力分配单元和第二水下电力分配单元，所述第一水下电力分配单元通过多根电飞线分别与所述水下工程管汇、所述水下采油树、所述水下控制模块和所述水下路由器连接，所述第二电力分配单元通过多根电飞线分别与所述水下工程管汇、所述水下采油树、所述水下控制模块和所述水下路由器连接。

根据本发明的一个实施例，所述落物和渔网保护结构的顶面上设有开孔和第一开门结构，所述落物和渔网保护结构的侧面设有第二开门结构。

根据本发明的一个实施例，所述落物和渔网保护结构顶面上位于其四个端角上的吊点，且每个所述吊点的侧端均设有与所述落物和渔网保护结构连接的保护斜杆。

根据本发明的一个实施例，所述防沉板基架上设有位于所述安装区域外侧的四个吊装立柱，所述吊装立柱的顶端设有吊耳。

根据本发明的一个实施例，所述水下液控阀门为单作用水下液控闸阀。

本发明的一种模块可用rov回收的水下生产装置，通过上述技术方案的实施，使的该水下生产装置具备防落物、防渔网、单井计量、电力和液压分配、温度和压力监测、生产管线和水下采油树泄露监测、管汇周边船舶探测、远程遥控操作、光纤信号转换为电力载波信号的功能；可以通过rov实现水下液压分配模块、水下电力分配单元、水下闭路电视监控装置、水听器的独立安装和回收；结合水下生产设施的功能需求和适用环境，采用防沉板基架与落物和渔网保护结构分体安装方式，便于rov在水下对光飞线、电飞线、液飞线和跨接管的安装，同时在防沉板基架上设置的沟槽可对水下跨接管进行良好的防渔网保护，该水下生产装置结构设计合理紧凑，可及时发现、了解管汇及其周边水下生产设施的状态，降低渔船作业带来的风险，有效保障水下油气田的安全生产和正常运行的。

附图说明

图1是根据本发明的一种模块可用rov回收的水下生产装置的结构示意图。

图2是根据本发明的一种模块可用rov回收的水下生产装置的控制原理框图。

图3是根据本发明的一种模块可用rov回收的水下生产装置的设备部件的布置示意图。

图4是根据本发明的一种模块可用rov回收的水下生产装置的防沉板基架的结构示意图。

图5是根据本发明的一种模块可用rov回收的水下生产装置的落物和渔网保护结构的结构示意图。

附图标记：1-防沉板基架；2-落物和渔网保护结构；3-生产管线；4-水下液压分配模块；5-第一水下电力分配单元；6-第二水下电力分配单元；7-水下路由器；8-水下闭路电视监控装置；9-水听器；10-水下控制模块；11-水下温度和压力变送器；12-水下多相流量计；13-水下液控阀门；14-第一跨接管；15-水下采油树；16-第二跨接管；17-水下工程管汇；18-第一液飞线；19-第二液飞线；20-第三液飞线；21-第一电飞线；22-第二电飞线；23-第三电飞线；24-第四电飞线；25-第五电飞线；26-第六电飞线；27-第七电飞线；28-第八电飞线；29-光飞线；30-第九电飞线；31-第十电飞线；32-第十一电飞线；33-第十二电飞线；34-第十三电飞线；35-第十四电飞线；36-第十五电飞线；37-第一液压管线；38-第二液压管线；39-沟槽；40-长导向杆；41-短导向杆；42-马蹄形保护槽；43-防沉板吊装立柱；44-第一导向槽；45-第二导向槽；46-吊装柱；47-第二开门结构；48-保护斜杆。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图5所示，一种模块可用rov回收的水下生产装置，包括：防沉板基架1，防沉板基架1顶面上设有安装区域，还包括：设在安装区域内并分别间隔开设置的生产管线33、水下液压分配模块4、水下电力分配单元和水下控制模块10；水下液压分配模块4用于为水下生产装置中提供所需的液压动力源；水下电力分配单元用于为水下生产装置中提供所需的电力支持；水下控制模块10分别与生产管线3、水下液压分配模块4、水下电力分配单元电连接，以控制生产管线3、水下液压分配模块4、水下电力分配单元各自的动作；还包括落物和渔网保护结构2，落物和渔网保护结构2为钢结构桁架结构，该钢结构桁架结构扣设于安装区域上，并通过多个马蹄形保护槽42与防沉板基架1相连接。

本发明的一种模块可用rov回收的水下生产装置，通过上述技术方案的实施，使的该水下生产装置具备防落物、防渔网、单井计量、电力和液压分配、温度和压力监测、生产管线和水下采油树泄露监测、管汇周边船舶探测、远程遥控操作、光纤信号转换为电力载波信号的功能；可以通过rov实现水下液压分配模块、水下电力分配单元、水下闭路电视监控装置、水听器的独立安装和回收；结合水下生产设施的功能需求和适用环境，采用防沉板基架与落物和渔网保护结构分体安装方式，便于rov在水下对光飞线、电飞线、液飞线和跨接管的安装，同时在防沉板基架上设置的沟槽可对水下跨接管进行良好的防渔网保护，该水下生产装置结构设计合理紧凑，可及时发现、了解管汇及其周边水下生产设施的状态，降低渔船作业带来的风险，有效保障水下油气田的安全生产和正常运行的。

如图1至图5所示，生产管线3上设有水下温度和压力变送器11、水下多相流量计12、水下液控阀门13，其中生产管线3的一端通过第一跨接管14与水下采油树15连接，其另一端通过第二跨接管16与水下工程管汇17连接，其中水下液压分配模块4通过第一液飞线18与水下工程管汇17连接，通过第二液飞线19与水下采油树15连接，通过第三液飞线20与水下多功能管汇连接，水下控制模块10通过第十四电飞线35与水下温度和压力变送器11连接，通过第十五电飞线36与水下多相流量计12连接，通过第一液压管线37与第三液飞线20连接，通过第二液压管线38与水下液控阀门13连接。

如图1至图3所示，安装区域内还设有均与水下控制模块10电连接的水下路由器7、水下闭路电视监控装置8和水听器9，水下路由器7通过光飞线29与水下工程管汇17连接，通过第九电飞线30与水下采油树15连接，通过第十电飞线31与水下控制模块10连接，通过第十一电飞线32和第十二电飞线33两根电飞线与水下闭路电视监控装置8连接，通过第十三电飞线34与水听器连接。

如图1、图3和图4所示，防沉板基架1与第一跨接管14和所第二跨接管16相接触位置均设有沟槽39，每个沟槽39内均铺设有20mm厚的氯丁橡胶板，用于对第一跨接管14和第二跨接管15进行良好的保护。

如图1至图3所示，水下电力分配单元采用冗余设计，其包括第一水下电力分配单元5和第二水下电力分配单元6，第一水下电力分配单元5通过多根电飞线分别与水下工程管汇17、水下采油树15、水下控制模块10和水下路由器7连接，其中第一水下电力分配单元5通过第一电飞线21与水下工程管汇17连接，通过第二电飞线22与水下采油树15连接，通过第三电飞线23与水下控制模块10连接，通过第四电飞线24与水下路由器7连接；第二电力分配单元6通过多根电飞线分别与所述水下工程管汇17、水下采油树15、水下控制模块10和水下路由器7连接，其中第二水下电力分配单元6通过第五电飞线25与水下工程管汇17连接，通过第六电飞线26与水下采油树15连接，通过第七电飞线27与水下控制模块10连接，通过第八电飞线28与水下路由器7连接；

在具体结构设计中，第十电飞线31、第十二电飞线33、第十三电飞线34、第十四电飞线35和第十五电飞线36为12芯，其余电飞线为4芯；

第一液飞线18和第二液飞线19中共有六路液压管线，分别为两路高压液压管线、两路低压液压管线、一路甲醇管线、一路放空管线；第三液飞线20中有两路低压液压管线；

第一液压管线37和第二液压管线38尺寸为3/8in，压力等级为5000psi，材质为超级双相钢ss2507。

如图1和图5所示，落物和渔网保护结构2的顶面上设有开孔和第一开门结构，其中开孔的结构位于水下阀门类部件的上方，以便于水下阀门类部件的安装、维修维护和回收等工作的进行，第一开门结构位于水下路由器7和水下控制模块10的上方，以便于水下路由器7和水下控制模块10的安装、维修维护和回收等工作的进行，落物和渔网保护结构2的侧面设有第二开门结构47，该第二开门结构位于水下电力分配单元、水下闭路电视监控装置8和水听器9的侧边，便于水下电力分配单元、水下闭路电视监控装置8和水听器9的安装、维修维护和回收等工作的进行。

如图1和图5所示，落物和渔网保护结构2顶面上位于其四个端角上的吊点，且每个吊点的侧端均设有与落物和渔网保护结构2连接的保护斜杆48，通过吊点方便落物和渔网保护结构2的安装和吊装。

如图1、图3和图4所示，防沉板基架1上设有位于安装区域外侧的四个吊装立柱43，吊装立柱43的顶端设有吊耳，便于水下生产装置的整体吊装和移运工作的进行。

如图1至图3所示，水下液控阀门为单作用水下液控闸阀，尺寸为5-1/8in，压力等级为5000psi。

如图1至图5所示，本发明的模块可用rov回收的水下生产装置的安装使用过程如下：

在陆地完成第三电飞线23、第四电飞线24、第六电飞线26、第七电飞线27、第八电飞线28、第十电飞线31、第十一电飞线32、第十二电飞线33、第十三电飞线34、第十四电飞线35、第十五电飞线36、第一液压管线37、第二液压管线38和第三液飞线20的连接。

由安装船舶的吊装设备通过四根防沉板吊装立柱43将防沉板基础1及管汇上的设备整体下放至海底目标区域，管汇的防沉板基架1通过本体自身重量贯入土壤中；通过第一跨接管14与水下采油树15连接，通过第二跨接管16与水下工程管汇17连接，实现将水下采油树15采集的油气输送至水下工程管汇17后外输，并通过水下温度和压力变送器11、水下多相流量计12分别完成介质温度、压力和流量的测量和计量。

连接第一液飞线18和第二液飞线19，连接第一电飞线21、第五电飞线25、第二电飞线22、第六电飞线26、第九电飞线30和光飞线29，将长导向杆40和短导向杆41分别插入到防沉板基架1上的第一导向槽44和第二导向槽45，通过四个落物和渔网保护结构2吊装柱46将落物和渔网保护结构2吊起并插入到长导向杆40和短导向杆41中，完成落物和渔网保护结构2安装到防沉板基架1上，保护斜杆48插入到马蹄形保护槽45中。

来自水下工程管汇17的液压和化学药剂通过第一液飞线18输送至水下液压分配模块4，由水下液压分配模块4进行分配后将液压和化学药剂通过第二液飞线19输送至水下采油树15，实现对水下采油树15的远程控制；通过第三液飞线20输送给第一液压管线37，然后输送至水下控制模块10，再通过第二液压管线38将液压输送给水下液控阀门13，实现对水下液控阀门13的远程控制。

来自水下工程管汇17的电力和通讯信号通过第一电飞线21和第二电飞线22分别输送至第一水下电力分配单元5和第二水下电力分配单元6，第一水下电力分配单元5与第二水下电力分配单元6采用冗余设计，互为备用，其中，第一水下电力分配单元5将电力和通讯信号分别通过第二电飞线22、第三电飞线23和第四电飞线24输送给水下采油树15、水下控制模块10和水下路由器7，第二电力分配单元6将电力和通讯信号分别通过第六电飞线26、第七电飞线27和第八电飞线输28送给水下采油树15、水下控制模块10和水下路由器7。

来自水下工程管汇17的光纤信号通过光飞线29输送至水下路由器7，水下路由器7首先将光纤信号转换为电力载波信号，然后通过第九电飞线30将电力和通讯信号输送给水下采油树15，通过第十电飞线31将电力和通讯信号输送给水下控制模块10，通过第十一电飞线32和第十二电飞线33将电力和通讯信号输送给水下闭路电视监控装置8，通过第十三电飞线34将电力和通讯信号输送给水听器9，水下路由器7为水下闭路电视监控装置8和水听器9供电，同时收集水下闭路电视监控装置8和水听器9反馈的监测信号，并通过光飞线29输送给水下工程管汇17。

水下控制模块10通过第十四电飞线35将电力和通讯信号传输给水下温度和压力变送器11，为水下温度和压力变送器11供电，同时收集水下温度和压力变送器11反馈的温度和压力信号；通过第十五电飞线36将电力和通讯信号传输给水下多相流量计12，为水下多相流量计12供电，同时收集水下多相流量计12反馈的流量信号。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。