一种水合物治理橇的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水合物治理橇。它包括气液回收罐和2个快速接头；快速接头用于与待解堵的油气输送管道中水合物堵塞段两端相连接；气液回收罐分别与2个快速接头相连通，该相连通的管路上设有阀门；2个快速接头之间还通过一管路相连通，且该连通的管路上设有阀门。本实用新型水合物治理橇具有如下优点：(1)耐高压，可适用于治理陆上或海上油气输送管道中由于生成固态水合物而造成的堵塞。(2)通过两个快速接头与油气输送管道中预留的接口连接，接入快速简单；两个快速接头之间采用软管连接，使得接入点的设置更加灵活。(3)气液回收罐中预先填充惰性气体的方法可用于控制油气输送管道中泄压的速率，以避免解堵时在治理橇中形成水合物堵塞。
【专利说明】一种水合物治理橇
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水合物治理橇，属于油气生产【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着海上油气田开发深度的不断增加，海底管线的铺设深度和长度也不断增加。深水恶劣的自然环境不仅对深水浮式平台、水下生产系统、海上作业等提出了苛刻的要求，也给运行和工作在那里的连接各个卫星井、边际油田以及中心处理系统之间，从几公里、几十公里乃至数百公里的海底管线带来了严峻的考验。来自油田现场的资料表明:由于深水的低温环境条件，在深水油气混输管道中极易生成固体水合物，造成输送管道的堵塞，严重威胁到海底生产系统和混输管线的安全运行，进而影响生产的正常进行。
[0003]虽然针对油气输送管道生成固态水合物的问题，研究者提出了注入甲醇、乙二醇等热力学抑制剂防止生成水合物的方法，但是资料表明，深水油气田基本都遇到过油气输送管道中生成了水合物造成堵塞的问题。而水合物堵塞一旦发生，其解堵情况十分复杂，如果控制不当，容易对油气输送设备造成重大损坏。因此，油气输送管道中水合物的解堵问题，已经成为了深水油气田开发和运行管理中的热点和难点，著名的海神计划、PROCAP等都无一例外地将水合物堵塞问题作为深水流动安全保障技术的一个核心攻关技术。
[0004]目前，虽然国外水合物解堵塞问题的研究取得了一定的进展，但由于深水环境恶劣，这一问题仍然没有得到很好的解决，相关的设备研发尚处于起步阶段。而我国刚刚将深水开发提上日程，随着我国海洋石油开发走向深海，水合物解堵塞问题将是本领域技术人员必须面对的新挑战，因而开展水合物治理橇的研究具有重要的现实意义。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种水合物治理橇，用于解除海上油气输送管道中由于生成固态水合物而造成的堵塞。
[0006]本实用新型提供的水合物治理橇，包括气液回收罐和2个快速接头；
[0007]所述快速接头用于与待解堵的油气输送管道中水合物堵塞段两端相连接；
[0008]所述气液回收罐分别与2个所述快速接头相连通，该相连通的管路上设有阀门；
[0009]2个所述快速接头之间还通过一管路相连通，且该连通的管路上设有阀门。
[0010]上述的水合物治理橇，降压过程中，打开所述气液回收罐与2个所述快速接头相连通的管路上设有的阀门，保持油气输送管道中水合物堵塞段两端的压力平衡，确保固态气体水合物在管道中不会由于两端存在压差而发生移动。
[0011]上述的水合物治理橇，连通所述快速接头的管路为柔性软管，为了保证两个快速接头之间的操作互不影响；
[0012]上述的水合物治理橇，所述柔性软管的两端分别设置一所述阀门，为了防止向油气管路中注入抑制剂和/或高温物流时，抑制剂/高温物流进入所述柔性软管中。
[0013]上述的水合物治理橇，所述水合物治理橇还包括胶囊式储罐，所述胶囊式储罐用于盛放水合物抑制剂或高温物流，用于分解固态气体水合物，所述胶囊式储罐分别与2个所述快速接头相连通。
[0014]上述的水合物治理橇，所述胶囊式储罐由液压驱动泵进行驱动，其耐压值不小于30MPa，满足3000米水深的需求；
[0015]所述液压驱动泵由水下液压站提供驱动力，为了方便水下操作，其驱动方式选用液压驱动。
[0016]上述的水合物治理橇，所述气液回收罐上设有压力表和阀门，以控制回收罐的压力。
[0017]上述的水合物治理橇，与所述气液回收罐相连通的管路上设置的阀门为单向阀，保证气液只能从油气输送管道向回收罐中流动；
[0018]所述气液回收罐的耐压值不小于30MPa，用于接收油气输送管道中泄放的物流以降低管线的压力；初始状态时里面充满惰性气体，其压力稍低于实际使用时管道的压力，以便缓慢降低管道的压力，保证水合物治理橇中不生成固态气体水合物。
[0019]上述的水合物治理橇，所述气体水合物治理橇还包括温度传感器和压力传感器；
[0020]所述温度传感器和所述压力传感器均连接于待解堵的油气输送管道上水合物堵塞段两端，且均与控制系统相连接；
[0021]所述温度传感器和所述压力传感器用于解堵时实时测量油气输送管路水合物堵塞段两端的温度和压力，并将数据传输给所述控制系统。
[0022]上述的水合物治理橇，所述阀门均与所述控制系统相连接；
[0023]所述控制系统放置于船上用于测量数据的接收和操作命令的发送，当接收到的温度、压力数据达到设定值时，可根据需要开/关相应阀门。
[0024]本实用新型水合物治理橇具有如下优点:
[0025](I)本实用新型水合物治理橇耐高压，可适用于治理陆上或海上油气输送管道中由于生成固态水合物而造成的堵塞。
[0026](2)水合物治理橇通过两个快速接头与油气输送管道中预留的接口连接，接入快速简单。其两个快速接头之间采用软管连接，使得油气输送管道中水合物治理橇解堵接入点的设置更加灵活。
[0027](3)本实用新型中气液回收罐中预先填充惰性气体的方法可用于控制油气输送管道中泄压的速率，以避免解堵时在治理橇中形成固态水合物堵塞。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本实用新型气体水合物治理橇与油气输送管道配合时的示意图。
[0029]图中各标记如下:
[0030]I气液回收罐，2快速接头，31、32、33、34、35、36、37阀门，4柔性软管，5胶囊式储罐，6液压驱动泵，7水下液压泵，8压力表，9单向阀，10控制系统。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图对本实用新型做进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。
[0032]如图1所示，为本实用新型气体水合物治理橇与油气输送管道配合时的示意图，它包括气液回收罐I和2个快速接头2，气液回收罐I分别与2个快速接头2相连通，且连通的主路上设有阀门37和单向阀9 (用于控制物流只沿气液回收罐I的方向流动)，2条支路上分别设有阀门31和32。使用本实用新型治理橇时，快速接头2用于与待解堵的油气输送管道中水合物堵塞段两端相连接，这样，当开启阀门31、32和37和单向阀9时，油气输送管道中的压力会降低，气体水合物分解后的排泄物通过快速接头2排入至气液回收罐I中。为了在上述降压排泄的过程中，保证2个快速接头2之间的操作互不影响，将2个快速接头2通过一条柔性软管4相连通，并在该柔性软管4的两端设置阀门33和阀门34，防止排泄物或者其它物流进入至柔性软管4中。气液回收罐I的耐压值不小于30MPa，并在其上设置压力表8和阀门35，以监测其内的压力，并在其压力超过油气输送管道中气体水合物的平衡压力时，对气液回收罐I进行放空降压。
[0033]为了能同时利用降压的方式和注入抑制剂和/或高温物流的方式同时促进气体水合物的分解，该水合物治理橇还设置胶囊式储罐5，其耐压值不小于30MPa，满足3000米水深的需求，用于盛放水合物抑制剂和/或高温物流，用于分解固态气体水合物；胶囊式储罐5分别与2个快速接头2相连通，连通的主路上设有阀门36 ;胶囊式储罐5由液压驱动泵6进行驱动；液压驱动泵6由水下液压站7提供驱动力。
[0034]为了实时监测油气输送管路的温度和压力，以及时调整各管路的启闭，该水合物治理橇还设置温度传感器和压力传感器(图中未示)，二者分别通过温度传感器信号线和压力传感器信号线连接于待解堵的油气输送管道上水合物堵塞段两端，且均与控制系统10相连接，并将管路上的各阀门与控制系统10相连接，从而控制系统10根据温度传感器和压力传感器传送的数据，实时控制各阀门的启闭。
[0035]使用本实用新型气体水合物治理橇进行油气输送管道中气体水合物的解堵时，可按照如下步骤进行:
[0036]陆上施工过程中，将本实用新型气体水合物治理橇与油气输送管道连接即可；海上施工过程中，将本实用新型气体水合物治理橇由施工船甲板上的吊机吊放下水，释放到需要清堵的管线附近进行工作，施工船通过脐带缆连接水下的气体水合物治理橇，脐带缆提供380V动力电源、220V测控系统电源和光纤传输测控信号，控制系统放置于船上用于测量数据的接收和操作命令的发送，当接收到的温度、压力数据达到设定值时，可根据需要开/关相应阀门。
[0037](I)将油气输送管道中水合物堵塞段两端与2个快速接头2扣接，打开阀门31、阀门32、阀门37和单向阀9，使油气输送管道与气液回收罐I相连通。
[0038](2)连通气液回收罐I与油气输送管道，并连通2个快速接头2，则油气输送管道中的气体水合物进行分解，分解后的物流泄放至气液回收罐I (在接收物流之前，气液回收罐I中的充有惰性气体，且其压力比油气输送管道中的压力小0.5?2MPa)中，以降低油气输送管道中的压力；在油气输送管道中压力降低的同时，打开阀门33和阀门34，连通水合物堵塞段，以确保油气输送管道中水合物堵塞段两端的压力平衡，保证固态气体水合物在管道中不会由于两端存在压差而发生移动。
[0039](3)泄放物流后关闭阀门33、阀门34、阀门37和单向阀9，切断快速接头2之间的连通以及气液回收罐I与快速接头2之间的连通；然后打开阀门36，通过液压驱动泵6从胶囊式储罐5向油气输送管道中水合物堵塞段注入水合物抑制剂/高温物流。
[0040]压力传感器测得的油气输送管道中的压力传送到控制系统10，当监测到连通管线中压力升高至油气输送管道中气体水合物的平衡压力(控制系统检测的温度传感器测得的油气输送管道中的温度4°C相对应的气体水合物向平衡的压力3.8MPa)时，停止向油气输送管道中水合物堵塞段注入水合物抑制剂/高温物流；
[0041]当监测到连通管线中的压力上升速度小于0.05MPa/min，关闭阀门36，打开阀门33和阀门34，同时监测到管线中压力缓慢升高或保持不变时，打开阀门37和单向阀9，连通气液回收罐I和快速接头2，向气液回收罐I中泄流以使连通管线中的压力降低，并低于油气输送管道中气体水合物的平衡压力的0.5?2Mpa ;泄放物流过程中压力高于气液回收罐I上压力表8设定的压力时，关闭阀门37，打开阀门35，释放气液回收罐I中物流；压力降低到0.5?2Mpa时，关闭阀门35，打开阀门37，继续接受油气输送管线中泄放的物流。
[0042]循环重复上述的油气输送管道中利用单独降压方式，或者利用降压的方式和注入抑制剂和/或高温物流的方式分解气体水合物过程，直到油气输送管道中堵塞解除，关闭阀门33、阀门34、阀门31和阀门32，快速接头2从油气输送管道上取下。
【权利要求】
1.一种水合物治理橇，其特征在于:所述水合物治理橇包括气液回收罐和2个快速接头; 所述快速接头用于与待解堵的油气输送管道中水合物堵塞段两端相连接； 所述气液回收罐分别与2个所述快速接头相连通，该相连通的管路上设有阀门； 2个所述快速接头之间还通过一管路相连通，且该连通的管路上设有阀门。
2.根据权利要求1所述的水合物治理橇，其特征在于:连通所述快速接头的管路为柔性软管。
3.根据权利要求2所述的水合物治理橇，其特征在于:所述柔性软管的两端分别设置一所述阀门。
4.根据权利要求3所述的水合物治理橇，其特征在于:所述水合物治理橇还包括胶囊式储罐，所述胶囊式储罐分别与2个所述快速接头相连通。
5.根据权利要求4所述的水合物治理橇，其特征在于:所述胶囊式储罐由液压驱动泵进行驱动； 所述液压驱动泵由水下液压站提供驱动力。
6.根据权利要求5所述的水合物治理橇，其特征在于:所述气液回收罐上设有压力表和阀门。
7.根据权利要求6所述的水合物治理橇，其特征在于:与所述气液回收罐相连通的管路上设置的阀门为单向阀。
8.根据权利要求7所述的水合物治理橇，其特征在于:所述水合物治理橇还包括温度传感器和压力传感器； 所述温度传感器和所述压力传感器均连接于待解堵的油气输送管道上水合物堵塞段两端，且均与控制系统相连接。
9.根据权利要求8所述的水合物治理橇，其特征在于:所述阀门均与所述控制系统相连接。
【文档编号】B08B9/027GK204220571SQ201420565704
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】李清平, 王炳明, 庞维新, 姚海元, 朱海山, 陈艳, 程兵, 陈绍凯 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院, 中海油能源发展股份有限公司, 天津市海王星海上工程技术股份有限公司