清管器发射器的制作方法

本分案申请是基于中国发明专利申请号201180052386.5(国际申请号pct/us2011/058307)、发明名称“远程清管器发射器”、申请日为2011年10月28日的专利申请的分案申请。

在此所公开的实施例涉及一种海底清管器操作系统。

背景技术：

pct专利公开文献wo2009/133027公开了在至少两条管线中由至少两种多相流生产出气态组分流和液态组分流的设备和方法，所述方法至少包括以下步骤：(a)使第一种多相流沿着第一条管线行进并且通过第一段塞流捕集器(slugcatcher)系统；(b)使第二种多相流行进通过第二条管线和第二段塞流捕集器系统；(c)将第一清管器沿着第一条管线向下行进，以在第一条管线中产生第一清管器-液体段塞块；和(d)使第一多相流的至少一部分沿着跨接管路从第一清管器-液体段塞块的上游流至第二条管线。在此将wo2009/133027的全部内容通过引用并入本文。

美国专利7,530,398公开了一种系统，所述系统用于通过下述方式来保证海底烃生产流在管线中的流动：在热交换器中使得烃生产流冷却并且致使形成固体，利用闭环清管器发射和接收系统定期地移除沉积物并且将所述沉积物置于泥浆中。

技术实现要素：

本发明的一个方面提供了一种清管器发射系统，所述清管器发射系统包括：第一管道部分，所述第一管道部分在管道交汇处连接到第二管道部分；清管器承载件，所述清管器承载件位于管道交汇处；并且所述清管器承载件包括在筒体中的多个清管器，所述承载件中的开口与所述第一管道部分对准；以及指引系统，所述指引系统适于使所述清管器之一运动至所述开口。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施例的清管器发射系统的一个实施例的侧剖视图；

图2a和图2b示出了根据本公开的实施例的清管器承载件的横截面图和侧视图；

图3a和图3b分别示出了根据本公开的清管器发射系统的一个实施例的俯视剖视图和侧剖视图；

图4示出了根据本公开的实施例的清管器发射系统的一个实施例的侧剖视图。

具体实施方式

在一个方面中，在此所公开的实施例涉及一种用于从清管器发射系统远程发射清管器的系统和方法。

可从地下地层产出的流体和气体可通过管道系统从生产层输送到贮存区域。经过一段时间，流体和/或气体可能在管线中留下污染物，所述污染物可累积成沉积物。当沉积物形成在管线的热交换部分内时其可能特别有问题，原因在于，沉积物可抑制横过管线的热交换部分的热传递。因此，为了防止沉积物累积，可将清管器定期运行通过热交换器以清理管线，从而移除沉积物并且提高热传递。

在管线铺设在海底环境中的情况下，可能难以接近和装载清管器发射器。由于管线所处的深度，将清管器装载到清管器发射器中可能费用高昂且费时间。因此，需要一种清管器发射器，所述清管器发射器能够一次贮存多个清管器，从而减小再次装载清管器发射器所需的起下钻次数。

图1

首先参照图1，示出了根据本公开的清管器发射系统。清管器发射系统可包括贮存筒体102，所述贮存筒体102使贮存室104设置在其中，所述贮存室104与贮存筒体102共享纵向轴线106。贮存室104可构造成贮存清管器承载件108。在某些实施例中，清管器承载件108的纵向轴线可与贮存筒体102的纵向轴线106共轴。

图2a和图2b

参照图2a和图2b，清管器承载件108显示为具有本体109和纵向轴线107。多个孔可设置成径向贯穿本体109，所述多个孔可用作清管器室136a-f。每个清管器室136a-f均可具有适当的尺寸，以保持相应清管器(未示出)。另外，可选择清管器室136a-f和相应清管器(未示出)的尺寸，以适合清管器所要发射到的特定管道系统。参照图2b，本体109的侧部111包括设置在多个肩部126a-f之间的多个径向向内的锥形表面113a-f。另外，如所示出的，最大外径部分115a-f设置在肩部126a-f和锥形表面113a-f之间。如稍后将在本公开中讨论的，肩部126a-f和锥形表面113a-f与上部指引活塞臂114(图3b)和下部指引活塞臂118(图3b)相互作用，以防止清管器承载件108相对于贮存筒体102(图3b)向上运动。

如图1和图3b所示，指引筒体110可设置成邻近贮存筒体102的端部。指引筒体110可设置成邻近贮存筒体102的顶端部130；然而，本领域中的普通技术人员将意识到的是，在可替代实施例中，可将指引筒体110设置在贮存筒体102的底端部上。

图3a和图3b

现在参照图3a和图3b，分别示出了贮存筒体102的俯视剖视图和侧剖视图。图3b的剖视图由图1中示出的剖视图围绕纵向轴线106旋转约90度而成。指引筒体110可包括设置在其中的指引活塞112，所述指引活塞112具有活塞杆132，所述活塞杆132延伸通过贮存筒体102的顶端部130中的开口134并且进入到贮存室104中。指引活塞112可包括上部指引活塞臂114，所述上部指引活塞臂114包括设置在其下端部上的指引夹持件116。上部指引活塞臂114可与指引活塞112形成一体，或者可替代地，上部指引活塞臂114可使用例如焊接、机械紧固件和/或粘合剂联接到指引活塞112。另外，上部指引活塞臂114优选地不接触清管器承载件108的清管器室136延伸所通过的部分，以便防止在发射期间堵塞清管器。

上部指引夹持件116可包括锥形表面，所述锥形表面朝向纵向轴线106径向向内延伸。上部指引夹持件116的肩部125可构造成接合设置在清管器承载件108上的肩部126a-f之一。上部指引夹持件116的肩部125与清管器承载件108的肩部126a-f之一之间的接合允许将由指引活塞112提供的向下力传递到清管器承载件108，从而使得清管器承载件108相对于贮存筒体102向下运动。

具有下部指引夹持件120的下部指引臂118可设置在贮存室104的下部部分中。在某些实施例中，如所示出的，下部指引臂118可设置在贮存室104的底部表面上。下部指引夹持件120可定位在下部指引臂118的顶部部分上，从而朝向清管器承载件108向上延伸。下部指引夹持件120可包括锥形轮廓，所述锥形轮廓终止于设置在成锥形表面下方并且沿径向向内方向延伸的下部肩部127。下部指引夹持件120上的下部肩部127可构造成接合清管器承载件108的肩部，并且清管器承载件108的肩部与下部指引夹持件120上的下部肩部127之间的接触可防止清管器承载件108相对于下部指引夹持件120向上运动。

在操作期间，指引活塞112可向下运动，以使得上部指引夹持件116的肩部125例如接触清管器承载件108的肩部126c，从而使清管器承载件108沿着向下方向运动。在某些实施例中，清管器承载件108的下端部可向下运动成与可压缩元件122相接触。可压缩元件122可包括例如弹簧或者囊状件，并且可设计成抗压缩，从而在清管器承载件108上提供向上力。清管器承载件108上的向上力可允许肩部126a与下部肩部127之间保持接触，以便防止清管器承载件108向下滑动。

当上部指引夹持件116通过上指引活塞112的肩部125与清管器承载件108的肩部126c之间的接触向下推动清管器承载件108时，清管器承载件108的下部部分可接合下部指引夹持件120的锥形表面。当清管器承载件108继续沿着下部指引夹持件120的锥形表面向下运动时，下部指引夹持件120与最大直径部分115a-f之间发生接触。为了允许最大直径部分115a-f通过下部指引夹持件120，下部指引臂118可沿着径向向外方向略微弯曲。当最大直径部分115a-f运动经过下部指引夹持件120时，下部指引臂118可返回到其竖立位置，从而接合随后的肩部126a-f。

一起参照图1、3b和4，清管器承载件108和下部指引夹持件120可设计成使得当清管器承载件108的肩部126a-f之一接合下部指引夹持件120的肩部127时，清管器室136a-f和相应的清管器144a-f与设置在发射器筒体140中的发射器活塞138对准。例如，当清管器承载件108的肩部126a接合下部肩部127时，设置在清管器室136a中的清管器144a可与发射器活塞138对准。发射器活塞138可延伸通过贮存筒体102的侧壁142(图1)并且与设置在清管器室136a中的清管器144a相接触。发射器活塞138可将清管器144a推出清管器室136a并且通过贮存室中的开口146进入到与贮存筒体102连接的导管148中。在某些实施例中，导管148可提供贮存筒体102与海底生产管路之间的通路，清管器144a-f可发射到所述海底生产管路中。

图4

参照图4，可打开夹紧阀150，以允许清管器144a被发射器活塞138推送通过所述夹紧阀。在缩回发射器活塞138之后，可关闭夹紧阀150。发射器阀152也可设置在导管148中，与夹紧阀150相比更加远离贮存筒体102。在某些实施例中，夹紧阀150和发射器阀152可通过设置在夹紧阀150与发射器阀152之间的导管区段148a中的清管器144a关闭。为了从导管区段148a发射清管器144a，可关闭设置在第二导管156中的旁通阀154，并且可打开设置在第三导管160中的抛掷阀158，所述第三导管160流体连接在导管区段148a和第二导管156之间。在这样的构造中，从管线(未示出)进入第二导管156中的用箭头a表示的流体流通过开放的抛掷阀158可改道到第三导管160并且进入导管区段148a中。经过一段时间，在清管器144a后面的导管区段148a内可累积流体压力。清管器144a可通过打开发射器阀152和释放清管器144a后面的累积流体压力而发射到管线162中。

参照图4和3b，在发射清管器144a之后可重置清管器承载件108，以使得在准备第二次发射时随后的清管器144b可与发射器活塞138对准。为了重置清管器承载件108，当下部指引夹持件120将清管器承载件108保持成相对于贮存筒体102固定不动时，指引活塞112可相对于清管器承载件108向上运动。在重置期间，上部指引夹持件116可沿着清管器承载件108的锥形表面113c运动，直到上部指引夹持件116的肩部125抵达清管器承载件108的随后的肩部126d为止。一旦上部指引臂114的肩部125接合清管器承载件108的肩部126d，则指引活塞112可向下运动，从而致使锥形表面113a和清管器承载件108的最大直径部分115a向下运动经过下部指引臂118的下肩部127，直到清管器承载件108的肩部126b接合下部肩部127为止。本领域中的普通技术人员应当意识到的是，可多次使用这种运动，以使清管器144a-f运动成与发射器活塞138对准。

在已经从清管器承载件108发射出所有清管器144a-f之后，可用清管器再次补充清管器承载件108，以用于下一次发射。

说明性实施例

在一个实施例中，公开了一种清管器发射系统，所述清管器发射系统包括：第一管道部分，所述第一管道部分在管道交汇处连接到第二管道部分；清管器承载件，所述清管器承载件位于管道交汇处；并且清管器承载件包括在筒体中的多个清管器，承载件中的开口与第一管道部分对准，并且公开了一种指引系统，所述指引系统适于使得清管器之一运动至开口。在一些实施例中，系统还包括承载多个清管器的本体，所述本体能够在筒体内运动。在一些实施例中，指引系统包括至少一个指引臂，所述至少一个指引臂适于与本体上的肩部表面接合。在一些实施例中，所述系统还包括活塞，所述活塞适于使清管器运动成与开口对准。在一些实施例中，所述系统还包括发射器活塞，所述发射器活塞适于使得清管器之一从开口运动至第一管道部分中。在一些实施例中，所述系统还包括第三管道部分，所述第三管道部分连接第一管道部分和第二管道部分，其中，通过第二管道部分的流动能够改道成通过第三管道部分，并且压差用于迫使清管器进入第一管道部分中。

有利地，在此所公开的实施例提供了一种清管器发射器，所述清管器发射器可安装在海底管线中。根据本公开的清管器发射器可允许将多个清管器发射到管线中，而不需要针对每次发射再次装载清管器发射器。如此，本公开的实施例可通过减小再次装载清管器发射器的次数而降低成本且缩短时间。

尽管已经针对有限数量的实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员应当意识到的是，对于本公开的益处，在不偏离在此公开的本发明的范围的情况下可想出其它实施例。因此，本发明的范围应当仅仅受所附的权利要求限制。