用于取回和替换海底生产和处理设备的方法_5

文档序号:8476444阅读:来源:国知局
,而在其它实施例中液体1le可以是海水与一定量的流动保障化学物质1lc或甚至较小量的液相碳氢化合物混合的组合物。
[0216]图61示意性地示出在混合物1ld的基本大部分已经以上述方式冲刷到流动线194中之后的图6H中所示的海底设备包100和海底处理包130。此外,图61还示出在用于将海底设备包100取回到水面191 (参见图1)的制备中可以与本文公开的一些示例性方法协同执行以将海底设备包100与海底处理包130、流动线194 二者分离的至少某些额外的步骤。在某些实施例中,这些额外的步骤可以尤其包括以下:
[0217]Q.通过ROV 195的操作关闭第二流动线隔离阀199b ;
[0218]R.通过ROV 195的操作使循环泵139停止操作;
[0219]S.通过ROV 195的操作将第一包连接件136与下连接件106断开和将第二包连接件138与上连接件108断开;
[0220]T.通过ROV 195的操作将第一设备连接件103a与第一流动线连接件104a断开和将第二设备连接件103b与第二流动线连接件104b断开。
[0221]在某些实施例中,在第二流动线隔离阀199b已经关闭(步骤Q)之后,海底设备包100可以基本与流动线194隔离。此外,在一些实施例中,在循环泵139的操作已经停止(步骤R)之后,海底设备包100和海底处理包130中的压力可以通过第一进给阀133允许基本等于海底环境180的局部静水压力。海底设备包100可以继而在连接件138/108和136/106处与分离海底处理包130并且在连接件103a/104a和103b/104b处与流动线194分离。此后,现在可以根据本文公开的任何合适的设备取回方法取回现在可以在局部静水条件下容纳有流体1le (例如,是海水或是海水和流动保障化学物质1lc的混合物)的海底设备包100。
[0222]此外,将应理解,在本文公开的至少某些实施例中,在海底设备包100已经取回到水面191 (参见图1)之后,海底处理包130有时会与海底设备包100的海底设备安装设施位置相邻地留下,例如留在海床192(参见图1)处或附近。此外,在一些说明性实施例中,在将替换的海底设备包部署到先前会已经由海底设备包100占据的相应的海底设备安装设施位置时,可以已经从海底设备包100去除而储存在海底处理包130的分离器容器132中的碳氢化合物中的某些或全部,例如,分离的气体1lb和类似物,可以被重新注射到替换的海底设备包中,所述替换的海底设备包例如是图3A至图3J中所示的替换的海底设备包200中的一个。
[0223]图7A至图71示意性地示出本发明的主旨的额外的说明性实施例,其中所述分离的海底泵包140可以与各种所公开的方法协同使用以在使海底设备包100减压和将所述包100取回到水面191处的干预船舶190 (参见图1)之前从海底设备包100去除碳氢化合物。在图7A中所示的说明性实施例中,海底设备包100可以与本文公开的海底设备包100中的任一个基本类似。此外,在图7A中所示的操作构造中,各种阀位置可以构造成用于海底设备包100的正常操作,以便使来自流动线194的生产流动的基本全部穿过包100。因此,海底设备包100可以尤其容纳有分离的液体1la和分离的气体101b,如先前已经参照其它说明性实施例所述的。
[0224]图7A还示出其中辅助流动线连接件116可以位于第二流动线连接件104b与第二流动线隔离阀19%之间的说明性实施例。此外,辅助隔离阀115可以用于将辅助流动线连接件116与第二流动线连接件104b和第二流动线隔离阀199b分离。
[0225]在图7A中还示出海底泵包140的示意图,所述海底泵包140如上所述可以与本文公开的至少某些方法协同使用以用于从海底设备包100去除至少某些碳氢化合物。在某些实施例中,海底泵包140可以尤其包括泵141,所述泵141具有泵排放连接件142和泵吸入连接件143。在某些说明性实施例中,泵141可以例如是高差压力泵,例如,容积式泵和类似物,并且所述高压差压力泵可以用于将分离的液体1la和分离的气体1lb从海底设备包100泵送到流动线194中,并且此外可以是可通过ROV 195操作的。
[0226]在一些实施例中,海底泵包140可以构造成绕过第二设备隔离阀102b。更具体地,在至少某些实施例中,泵吸入连接件143可以适于连接到和密封地接合海底设备包100上的下连接件106,而泵排放连接件142可以适于类似地连接到和密封地接合辅助流动线连接件116,由此允许海底泵包140在泵141的操作期间绕过第二设备隔离阀102b。
[0227]如图7A中所示,在至少某些实施例中,海底泵包140可以使用上升线186从水面191 (参见图1)在海底设备包100附近下降到海底环境180中。另外,ROV 195可以用于将海底泵包140定位成与海底设备包100相邻,以便使海底泵包140可以附装到海底设备包100和流动线194,如以下将说明的。
[0228]图7B示意性地示出在海底泵包140已经使用上升线186和/或ROV 195定位成与海底设备包100相邻之后的图7A中所示的海底设备包100。图7B还示出可以在用于附装海底泵包140的制备中执行以将海底设备包100与流动线194隔离的某些初始的方法步骤,所述海底泵包140可以继而用于从海底设备包100去除分离的液体1la和/或分离的气体1lb中的至少某些。在一些实施例中,这些初始方法步骤可以尤其包括以下:
[0229]A.通过ROV 195的操作打开旁通阀198 ;
[0230]B.通过ROV 195的操作关闭第一和第二流动线隔离阀199a/b、第一和第二设备隔离阀102a/b和化学物质注射阀109。
[0231]在完成上述步骤之后,海底设备包100可以与流动线194隔离,以便使生产流动的全部可以流过流动线旁通阀198而一点儿都不穿过包100。图7C示意性地示出其它说明性方法步骤,其可以用于将海底泵包140附装到海底设备包100和流动线194和用于操作泵包140以从分离器容器10v至流动线194产生分离的液体1la和分离的气体1lb的流动144。在某些实施例中,这些步骤可以包括以下:
[0232]C.通过ROV 195的操作将泵吸入连接件143和泵排放连接件142分别连接到下连接件106和辅助流动线连接件116 ;
[0233]D.通过ROV 195的操作打开下隔离阀105和辅助隔离阀115 ;
[0234]E.通过ROV 195的操作开始泵141的操作;
[0235]F.通过ROV 195的操作打开第二流动线隔离阀199b。
[0236]在至少某些实施例中,在泵141已经起动(步骤E)并且下隔离阀105、辅助隔离阀115和第二流动线隔离阀199b已经打开(步骤D和步骤F)之后,海底设备包100继而与流动线194流体连通,以便使泵141可以继而操作,直到包100的容纳物的基本全部,例如,分离的液体1la和分离的气体101b,已经泵送到流动线194中为止。在一些实施例中,泵141可以通过ROV例如ROV 195而操作,所述ROV可以供给液压、气动、电力或其它动力,以便驱动泵141。此外,如上所述,泵141可以例如是容积式泵和类似物,其在某些实施例中可以配备有循环计数器或流量计等,从而能够确定何时海底设备包100的基本整个容积已经被排空。
[0237]在一些实施例中,随着分离的液体1la和分离的气体1lb通过泵141的操作从包100排空,海底设备包100中的压力会下降。此外,在某些实施例中,在该操作期间海底设备包100中的压力可以接近于真空状态,而包100的容纳物的至少部分会还没有完全去除。在这样的实施例中,可以执行至少以下额外的步骤,以便帮助从包100去除分离的液体1la和分离的气体1lb的任何剩余部分:
[0238]G.通过ROV 195的操作打开化学物质注射阀109。
[0239]在化学物质注射阀109已经打开(步骤G)之后,一定量的流动保障化学物质可以注射到海底设备包100中,从而将包100中的任何剩余的碳氢化合物从包100基本冲洗到流动线194中。此外,在至少某些实施例中,通过化学物质注射连接件110注射到海底设备包100中的流动保障化学物质也可以用于在包100中维持至少较低水平的压力,由此在泵141操作的同时预防在构成海底设备包100的各种设备部件中的任何上的可能的塌陷状态。在分离的液体1la和分离的气体1lb的基本全部已经从海底设备包100去除和泵送到流动线194中之后,可以继而执行以下图7D中所示的其它步骤:
[0240]H.通过ROV 195的操作使泵141停止操作。
[0241]在某些说明性实施例中,一旦泵141已经停止(步骤H),则海底设备包100可以容纳有至少一定量的流动保障化学物质101c,所述至少一定量的流动保障化学物质1lc可以在先前的操作期间已经通过化学物质注射连接件110注射到包100中,如图7D中所示。此外,在一些实施例中,海底设备包100还可以容纳一定量的气体101v,所述一定量的气体1lv可以由分离的气体1lb的部分和先前从包100去除的分离的液体1la的任何剩余蒸汽气压构成。在一些实施例中,海底设备包100的压力可以继而通过先前本文所述的任何方法与海底环境180的局部静水压力平衡,所述方法例如是通过化学物质注射系统(未示出)的操作将额外的流动保障化学物质1lc通过化学物质注射连接件110注射来调节包100中的压力,等等。
[0242]图7E示意性地示出图7D中所示的海底设备包100在其内部压力已经与局部静水压力平衡之后的状态。在某些实施例中,海底设备包100可以如图7E中所示容纳有较大量的流动保障化学物质101c,而气体1lv的体积会已经随着包100中的压力在先前执行的压力平衡步骤期间平衡而减小。在其它实施例中,依据在加压之前的包100中的气体1lv的蒸汽压力,海底设备包100可以基本用流动保障化学物质1lc填充。此外,图7E还示出可以根据本文公开的某些说明性实施例执行的某些额外的方法步骤,从而进一步制备海底设备包100以用于将海底设备包100与流动线194分离和将海底设备包100取回到水面191 (参见图1)。在一些实施例中,这些额外的制备步骤可以尤其包括以下:
[0243]1.通过ROV 195的操作关闭化学物质注射隔离阀109。
[0244]J.通过ROV 195的操作打开上隔离阀107 ;
[0245]K.通过ROV 195的操作重新起动泵141的操作。
[0246]在某些实施例中,在上隔离阀107已经打开(步骤J)并且泵141已经重新起动(步骤K)之后,泵141可以操作,从而将海水通过上连接件108和打开的上隔离阀107抽吸到海底设备包100中,从而使海水与包100的容纳物例如流动保障化学物质1lc和/或气体1lv混合,并且产生流动145,所述流动145将混合物通过辅助隔离阀115和第二流动线隔离阀19%冲刷到流动线194中。在一些实施例中,泵141上的循环计数器或流量计和类似物可以被监测,以便使泵141可以在将海水注射到流动线194中之前停机,所述海水是没有与对于防止形成水合物所必需的至少一定量的流动保障化学物质1lc混合的海水。
[0247]图7F示意性地示出图7E的海底设备包100在包100的容纳物已经冲刷到如上所述的流动线194中之后的状态。在某些实施例中,海底设备包100可以在先前的冲刷操作期间已经基本用海水101填充。在其它实施例中,依据在冲刷操作期间泵141可以操作多久,海水101可以与一定量的流动保障化学物质1lc混合。图7F还示出可以根据其它说明性实施例执行的某些其它额外的方法步骤,从而在将海底设备包100取回到水面之前将海底设备包100与流动线194分离。在一些实施例中,这些分离步骤可以包括以下:
[0248]L.通过ROV 195的操作使泵141停止操作;
[0249]M.通过ROV 195的操作关闭第二流动线隔离阀199b ;
[0250]N.通过ROV 195的操作打开第二设备隔离阀102b ;
[0251]0.通过ROV 195的操作将泵吸入连接件143和泵排放连接件142分别与下连接件106和辅助流动线连接件116断开;
[0252]P.通过ROV 195的操作关闭化学物质注射线隔离阀188 ;
[0253]Q.通过ROV 195的操作将化学物质注射流动线连接件187与化学物质注射连接件110断开;
[0254]R.通过ROV 195的操作将第一和第二设备连接件103a/b与第一和第二流动线连接件104a/b断开。
[0255]如上所述,在某些实施例中,基于例如通过监测循环计数器或容积式泵等对已经从海底设备包100泵送出来的流体的量推断,泵141可以停止操作(步骤L),从而基本避免将海水泵送到流动线194中。
[0256]图7G示意性地示出在完成上述步骤之后的图7F中所示的海底设备包100,其中,所述包100基本用海水101填充并且正使用上升线186远离流动线194向上升高到水面191 (参见图1)。依据所期望的取回策略,海底设备包100可以根据本文公开的任何合适的设备取回方法升高到水面191。例如,如图7G中所示,海底设备包100上的阀中的一个或多个,例如,阀105、107和/或109,可以保持打开,以便使海底设备包100中的压力可以与海底环境180的局部静水压力平衡,由此使海底设备包100在基本周围的压力条件下到达水面191。而且如图7G中所示,海底泵包140也可以使用上升线186、ROV 195或二者的组合被取回到水面191。
[0257]图7H示意性地示出将海底设备包100的容纳物例如分离的液体1la和分离的气体1lb排空的示例性可替代方法,所述示例性可替代方法可以与海底泵包140以及图7B至图7G中所示的方法步骤协同使用。更具体地,图7H示出海底设备包100和海底泵包140的组合构造,所述海底泵包140与上述图7C中所示的构造类似,其中,不管怎样,泵包140的泵排放连接件142可以不连接到辅助流动线连接件116。反而,如在图7H中所示的说明性实施例中所示,泵排放连接件142可以经由容纳结构连接件122连接到可调节容积的海底容纳结构120。在某些实施例中,图7H中所示的可调节容积的海底容纳结构120可以以与本文公开的任何其它可调节容积的海底容纳结构120的构造方式基本相同的方式构造,例如,其中,液体可以通过容纳结构隔离阀122和容纳结构流动线121流入结构120中。因此,在泵141操作期间,由泵141所产生的海底设备包100的容纳物的流动144可以泵送到可调节容积的海底容纳结构120中而不是泵送到流动线194中,从而使结构120膨胀,如由虚线的容纳结构轮廓120b指示。这样,从海底设备包100去除的分离的液体1la和分离的气体1lb可以使用本文公开的示例性方法中的一个被重新注射到替换的海底设备包中,例如,替换的海底设备包200。例如,参见图3A至图3J和以上阐述的相关联的说明。
[0258]图71示意性地示出可以与上述图7A至图7G中所示的各种方法中的一个或多个协同地用于排空海底设备包100的容纳物的又一个示例性设备构造。更具体地,图71示出海底设备包100和海底泵包140的组合构造,所述海底泵包140与上述图7C中所示的构造类似,其中,不管怎样,已经在第二流动线连接件104b和流动线194之间除了定位有第二流动线隔离阀199b以外还定位有流动线球阀183。在至少某些说明性实施例中,流动线球阀183可以在诸如容积式泵141的高差压力泵141的操作期间维持在关闭位置中,如图71中所示。在一些实施例中,闭合的流动线球阀183可以充当高压止回阀,以便使闭合的流动线球阀183中的球可以通过在容积式泵141的每个高压行程期间所产生的流动144而从其座部偏移,由此允许一定量的流体绕过球,所述球可以此后重新落座。在有时称为“泵过式”球阀的闭合的流动线球阀183中的球的该脱座/重新落座作用只要容积式泵141操作就循环地重复。
[0259]在一些说明性实施例中,例如,在其中海底环境180的局部静水压力大于流动线194的操作压力的那些实施例中,如图71中所示,流动线球阀183可以定位在第二流动线隔离阀199b与流动线194之间,S卩,定位在第二流动线隔离阀199b下游。在该构造中,第二流动线隔离阀199b可以关闭以阻隔海底环境180,由此防止比流动线194中的压力大的局部静水压力使“流过式”流动线球阀183脱座,从而基本防止在海底设备包100已经从服务移出之后海水进入流动线194中。
[0260]在其它说明性实施例中,例如,在其中流动线194的操作压力大于海底环境180的局部静水压力的那些实施例中,流动线球阀183和第二流动线隔离阀19%的位置可以是图71中所示的构造的颠倒,以便使流动线球阀183处于第二流动线隔离阀19%上游。在该构造中,第二流动线隔离阀199b可以关闭以阻隔流动线194,由此防止比海底环境180的局部静水压力大的流动线压力使“流过式”流动线球阀183脱座,从而基本防止流动线194中的生产流体例如碳氢化合物被意外地释放到海底环境180中。
[0261]图8A至图8E示意性地示出根据本文公开的某些实施例用于取回海底设备包100的其它示例性方法,其中,流动线194和包100中的放气的或操作的压力可以低于海底环境180的局部静水压力。例如,图8A示出可以在一些实施例中以本文公开的任何海底设备包100的类似方式构造的说明性海底设备包100。此外,如图8A中所示,海底设备包100上的各种阀可以如例如图2B中所示和如上所述那样构造,以便使包100可以与流动线194隔离。
[0262]在本发明所公开的方法的某些实施例中,ROV 195可以用于将可调节容积的海底容纳结构120d部署和定位成与海底设备包100相邻,从而帮助冲刷包100和使包100减压。在一些实施例中,可调节容积的海底容纳结构120d可以在部署之前在水面191 (参见图1)处至少部分地用一定量的诸如MeOH或MEG等的流动保障化学物质1lc填充,S卩,预装填。在至少某些实施例中,可调节容积的海底容纳结构120d可以在随后的阶段期间用于将海底设备包100的容纳物的至少部分从包100冲刷到流动线194中,所述海底设备包100的容纳物例如是分离的液体1la和分离的气体101b,如以下将进一步说明的。
[0263]图SB示意性地示出可以在用于将分离的液体1la和分离的气体1lb从海底设备包100冲刷出来的制备中根据至少某些说明性实施例执行的某些初始方法步骤,所述步骤可以尤其包括以下:
[0264]A.通过ROV 195的操作将容纳有流动保障化学物质1lc的可调节容积的海底容纳结构120b的容纳结构连接件122连接到上连接件108 ;
[0265]B.通过ROV 195的操作打开容纳结构隔离阀123 ;
[0266]C.通过ROV 195的操作打开上隔离阀107 ;
[0267]D.通过ROV 195的操作打开第二设备隔离阀102b和第二流动线隔离阀199b。
[0268]在一些实施例中,在可调节容积的海底容纳结构120已经连接到海底设备包100(步骤A)并且容纳结构隔离阀123、上隔离阀107和第二流动线和设备隔离阀102b和199b已经全部打开(步骤B、步骤C和步骤D)之后,结构120b可以继而与流动线194流体连通。在该构造中,如上所述可以比流动线194和海底设备包100的操作压力大的海底环境180的局部静水压力因此可以促使可调节容积的海底容纳结构120d塌陷并且促使容纳在其中的流动保障化学物质1lc转移到包100中。此外,可调节容积的海底容纳结构120d上的任何预充的压力也可以帮助使流动保障化学物质1lc流出结构120d。同时地,流入海底设备包100中的流动保障化学物质1lc可以将分离的液体1la和分离的气体1lb的至少部分从海底设备包100排出到流动线194中。此外,在一些说明性实施例中,可调节容积的海底容纳结构120d可以具有合适的尺寸并且在水面191 (参见图1)处预装填有足够量的流动保障化学物质,以便使分离的液体1la和分离的气体1lb的基本大部分被压入流动线194中。因此,在该操作期间,可调节容积的海底容纳结构120d可以塌陷到基本清空的状态,如由图8B中所示的虚线的容纳结构轮廓120指示,并且海底设备包100因此可以基本用流动保障化学物质1lc填充。
[0269]图8C示意性地示出在完成上述步骤之后的图8B中所示的海底设备包100。如图SC中所示,海底设备包100现在可以基本用流动保障化学物质1lc填充,但是将应理解,分离的液体1la和/或分离的气体1lb的较小部分可以仍然存在于包100中。另外,图8C和图8D示出可以执行的某些其它说明性步骤,从而将海底设备包100与流动线194分离和将包100取回到水面。在某些实施例中,这些其它的分离和取回步骤可以尤其包括以下:
[0270]E.通过ROV 195的操作关闭上隔离阀107,或者,现在基本清空的可调节容积的海底容纳结构120上的容纳结构隔离阀123也可以通过ROV 195的操作关闭;
[0271]F.通过ROV 195的操作将容纳结构连接件122与上连接件108断开;
[0272]G.通过ROV 195的操作关闭第二设备隔离阀102b和流动线隔离阀199b ;
[0273]H.通过ROV 195的操作关闭化学物质注射线隔离阀188 ;
[0274]1.通过ROV 195的操作将化学物质注射线连接件187与化学物质注射连接件110断开;
[0275]J.通过ROV 195的操作将第一和第二设备连接件103a/b与第一和第二流动线连接件104a/b断开。
[0276]在第一和第二设备连接件103a/b已经与相应的第一和第二流动线连接件104a/b(步骤J)断开之后,海底设备包100可以继而通过使用本文公开的任何合适的设备取回处理借助上升线186提升到水面191 (参见图1)。例如,在图8D中所示的说明性实施例中,在将海底设备包100提升到水面191之前,阀102a/b、105、107和108中的每个均处于关闭位置中,以便使包100中的压力被捕集。而且,如图8D中所示,在海底设备包100从其在海床192(参见图1)附近的位置提升之前,可以执行以下额外的步骤,从而搬运所捕集的压力:
[0277]K.通过ROV 195的操作打开泄压隔离阀111。
[0278]当泄压隔离阀111在海底设备包100提升到水面191之前打开(步骤K)时,包100内的压力可以随着包100正升高而通过泄
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