深水海管自由注水模块的制作方法

1.本发明涉及海洋石油工程领域，更具体地说，涉及一种深水海管自由注水模块。


背景技术：

2.海管清管作业是海管投产前必须进行的一项重要工作，也是海上油气田开发过程中的关键内容。随着我国对油气田的开发，海管清管作业水深逐渐由100-300米迈向1500-3000米。
3.随着作业水深的不断增加，传统的浅水区域内海管清管方案及设备已经无法满足作业要求。与其它水下施工项目类似，清管随着水深的增加其技术难度、装备要求、作业风险、施工费用都随之增加。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种深水海管自由注水模块。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种深水海管自由注水模块，包括管线、在所述管线上沿海水流动方向设置的流量检测装置、药剂吸入装置、流量控制单元、连接头；
6.所述流量检测装置对进入所述管线的海水流量进行检测；
7.所述药剂吸入装置内吸入有药剂，以在水流过时将药剂带走，向所述管线内送入药剂，以利用药剂对海管进行处理；
8.所述流量控制单元控制所述管线流动的海水的流量；
9.所述连接头用于和海管连接，以向所述海管内注入带有药剂的海水。
10.优选地，所述注水模块还包括用于对进入所述管线的海水进行过滤的过滤装置。
11.优选地，所述流量控制单元包括第一流量计。
12.优选地，所述注水模块还包括第一压力传感装置、第二压力传感装置、第三压力传感装置；
13.所述第一压力传感装置设置在所述流量检测装置的上游，以检测进入所述管线的水的压力；
14.所述第二压力传感装置设置在所述药剂吸入装置和所述流量控制单元之间，以检测从所述药剂吸入装置流出的水的压力；
15.所述第三压力传感装置设子所述流量控制单元的下游，以检测流向所述连接头的水的压力。
16.优选地，所述注水模块还包括设置在所述流量控制单元和所述连接头之间的控制开关，所述第三压力传感装置设置在所述控制开关和所述连接头之间。
17.优选地，所述控制开关为控制阀。
18.优选地，所述注水模块还包括用于向所述药剂吸入装置送入药剂的药剂注入装
置。
19.优选地，所述药剂注入装置和所述药剂吸入装置之间设有用于监测药剂的送入量的第二流量计。
20.优选地，所述药剂注入装置为药剂袋。
21.优选地，所述注水模块还包括用于将所述第一压力传感装置、流量控制单元、第二流量计、第二压力传感装置、第三压力传感装置的数据向外传递的数据中枢。
22.实施本发明的深水海管自由注水模块，具有以下有益效果：模块在深水海底实现海管的自由注水作业，且安装的药剂吸入装置便于药剂的注入，满足药剂注入要求，流量控制单元对注入流体节流减压使得注入介质不会对海管造成损伤且满足注水速度要求，能够对水深1500-3000米的海管实施自由注水作业，为深水油气田的开发提供了技术保障。
附图说明
23.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
24.图1是本发明实施例中的深水海管自由注水模块的模块结构示意图。
具体实施方式
25.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
26.如图1所示，本发明一个优选实施例中的深水海管自由注水模块包括管线 1、在管线1上沿海水流动方向设置的流量检测装置2、药剂吸入装置3、流量控制单元4、连接头5。
27.流量检测装置2对进入管线1的海水流量进行检测，以让流入管线1的海水的量得到监控。
28.药剂吸入装置3内吸入有药剂，以在水流过时将药剂带走，向管线1内送入药剂，以利用药剂对海管进行处理，在流入的海水中加入一些杀菌药剂、除氧气的药剂和腐蚀抑制的药剂，对海管管道内壁做出一定的保护，防止海水内的细菌或盐分腐蚀海管管壁。
29.进一步地，流量控制单元4控制管线1流动的海水的流量，实现节流减压，以降低注入海管内的海水的压力，避免对海管造成损伤。
30.连接头5用于和海管连接，以向海管内注入带有药剂的海水，向海管内进行自由注水。
31.模块在深水海底实现海管的自由注水作业，且安装的药剂吸入装置3便于药剂的注入，满足药剂注入要求，流量控制单元4对注入流体节流减压使得注入介质不会对海管造成损伤且满足注水速度要求，能够对水深1500-3000米的海管实施自由注水作业，为深水油气田的开发提供了技术保障。
32.海管自由注水作业时，海管内压力为1个大气压，海管外深水水压，以海管内外压力差为动力，对海管进行自由注水。
33.在一些实施例中，注水模块还包括用于对进入管线1的海水进行过滤的过滤装置6，避免海水中的杂质等进入到管线1内，防止损坏管线1及管线1上其他器件。
34.优选地，流量控制单元4包括第一流量计，可以检测流入到药剂吸入装置 3的海水的量。
35.通常，为了监测管线1各点位内的压力，注水模块还包括第一压力传感装置11、第二压力传感装置12、第三压力传感装置13，在压力出现异常时，能及时发现，避免管线1出现压力过高产生异常的问题。
36.第一压力传感装置11设置在流量检测装置2的上游，以检测进入管线1 的水的压力；第二压力传感装置12设置在药剂吸入装置3和流量控制单元4 之间，以检测从药剂吸入装置3流出的水的压力；第三压力传感装置13设子流量控制单元4的下游，以检测流向连接头5的水的压力。
37.通常，注水模块还包括设置在流量控制单元4和连接头5之间的控制开关 14，可以控制管线1向连接头5送水。第三压力传感装置13设置在控制开关 14和连接头5之间，用于检测向连接头5送水的压力。
38.进一步地，控制开关14为控制阀，便于控制管线1的开关。
39.在一些实施例中，为了让药剂吸入装置3中持续有药剂，注水模块还包括用于向药剂吸入装置3送入药剂的药剂注入装置31，持续向药剂吸入装置3 中注入药剂，在运行过程中不会出现无药剂的情况。
40.药剂注入装置31和药剂吸入装置3之间设有用于监测药剂的送入量的第二流量计32，可以实时监测药剂的注入量，保证注入量在可控范围内。
41.优选地，药剂注入装置31为药剂袋，将药剂袋的口插设到进口管，药剂袋便于更换，用完后更换一个即可。
42.进一步地，为了实时的获得各位置的压力数据、流量数据等，注水模块还包括用于将第一压力传感装置11、流量控制单元4、第二流量计32、第二压力传感装置12、第三压力传感装置13的数据向外传递的数据中枢7，数据中枢7获得数据后传递至用户端进行相关的处理。
43.本发明的工作过程为：
44.采用本发明实施海管自由注水操作时，首先将深水自由注水模块布置在海底管线1附近。
45.海水通过深水过滤器进入管线1，实现海水注入；
46.第一压力传感装置11记录海水的压力参数，流量检测装置2测量海水的流量参数；
47.海水经过通过药剂吸入装置3时，管内流速增加、压力减小，此处压力的减小便于药剂的自动吸入；
48.化学药剂由药剂袋经过第二流量计32进入药剂吸入装置3和管线1；
49.海水与药剂混合液经管线1进入流量控制单元4，流量控制单元4主要是减小流体的压力，若不采取节流减压，进入海管内的海水压力非常大，对海管造成损伤，且进入海管内的海水流速非常快，造成清管球速度远远超过规范球速0.5-1m/s；
50.对海水进行节流减压后，海水通过控制开关14后经连接头5进入海管，进行自由注水；
51.在作业过程中，流量检测装置2、第二流量计32、第一压力传感装置11、第二压力传感装置12、第三压力传感装置13记录的参数通过线缆传输至数据中枢7。
52.第二压力传感装置12测量流量控制单元4前部的管内压力，第三压力传感装置13测量海管连接器前部的管内压力，流量检测装置2测量主管线1中的流量，第二流量计32测
量化学药剂管线1中的流量，测量数据通过线缆传输至数据中枢7。
53.可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
54.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。