一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置的制作方法

文档序号:31051031发布日期:2022-08-06 07:13阅读:91来源:国知局
一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置的制作方法

1.本发明涉及海洋工程技术领域,具体而言,特别是涉及一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置。


背景技术:

2.深水半潜式生产平台作为世界上主要的深水油气开发装备已经在全球得到了越来越多的工程应用。通常,深水半潜式生产平台需要配合以深水立管共同构成对深水油气资源开发的一大模式。深水立管主要用于水下生产设施和浮式平台之间生产介质的输送。
3.钢悬链立管(以下简称scr)作为一种典型的深水立管型式,具有对浮体运动适应能力强和结构相对简单的特点。scr通常采用专用的悬挂装置就位于浮式平台外侧。考虑到不同的深水开发项目需求,在深水半潜式生产平台上会布置多根不同类型的scr以实现不同的输送功能,有些scr可能布置于半潜式平台的船体回型圈内侧,不能采用常规的立管回接装置实现回接。同时,常规的scr回接装置布置于平台上,作为平台的永久设施,这一方面增加了平台的自重,不利于平台重控,同时平台设计需要考虑绞车缆绳导缆路径,给平台总体设计和回接装置设计造成不便。


技术实现要素:

4.本发明要解决的技术问题是提供一种对半潜式生产平台内侧的悬挂立管进行安装的回接装置。
5.为了解决上述技术问题,本发明提供了一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置,包括有连接结构,所述连接结构固定于提升模块的侧边,所述提升模块为具有顶层和底层的多层框架结构,所述提升模块顶层的顶部固定有主绞车,主绞车所在竖直方向上的所述提升模块的顶层和底层均开设有主绞车导向孔、底层底部固定有主绞车导向轮,主绞车的内置缆绳依次穿过顶层的主绞车导向孔、底层的主绞车导向孔、主绞车导向轮和主导向滑轮,所述主导向滑轮固定于生产平台的底部;所述主绞车两侧的提升模块顶层顶部固定有多个辅助绞车,辅助绞车所在竖直方向上的所述提升模块的顶层和底层均开设有辅助绞车导向孔、底层底部固定有辅助绞车导向轮,辅助绞车的内置缆绳依次穿过顶层的辅助绞车导向孔、底层的辅助绞车导向孔、辅助绞车导向轮、辅助导向滑轮和船体辅助导向轮,所述辅助导向滑轮固定于生产平台底部,所述船体辅助导向轮与缆绳滑动连接。
6.根据本发明优选的一个实施例,所述连接结构包括有销轴连接结构,所述销轴连接结构包括设置在提升模块顶层同一侧边的多个销孔和设置在半潜式生产平台主结构的多个长短销。
7.根据本发明优选的一个实施例,所述连接结构还包括有螺栓螺母连接结构,所述螺栓螺母连接结构包括螺栓、螺母、设置在提升模块底层同一侧边的螺栓孔以及设置在半潜式生产平台主结构的螺栓孔。
8.根据本发明优选的一个实施例,所述主绞车导向轮和辅助绞车导向轮的旋转角度
均为360
°

9.根据本发明优选的一个实施例,所述提升模块顶层与底层之间的高度与半潜式生产平台主结构的标高一致。
10.根据本发明优选的一个实施例,所述主绞车固定于提升模块顶层顶部的中心。
11.根据本发明优选的一个实施例,所述主导向滑轮位于立管向生产平台投影的延长线上。
12.根据本发明优选的一个实施例,所述辅助导向滑轮向立管的投影点位于立管延长线的两侧。
13.根据本发明优选的一个实施例,所述提升模块为钢结构。
14.根据本发明优选的一个实施例,所述提升模块为方形结构。
15.本发明的技术效果在于:1、本发明一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置中,多层结构的提升模块通过连接结构可拆卸固定在生产平台上,主绞车和辅助绞车内置缆绳竖直进入主绞车导向轮和辅助绞车导向轮,主绞车导向轮和辅助绞车导向轮可以实现360度回转,将缆绳导向至生产平台底部主导向滑轮和辅助导向滑轮,主绞车缆绳经主导向滑轮后与立管连接;辅助绞车缆绳经辅助绞车导向轮和船体辅助导向轮以近似水平角度伸出船体,与立管头连接;从而实现了对半潜式生产平台内侧的悬挂立管进行回接的有益效果。
16.2、本发明一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置,该装置提升模块独立于现有的半潜式生产平台,通过专门的连接结构与生产平台进行连接,在海上完成立管回接作业之后,可以采用浮吊进行拆除回收,以便后期继续使用。
17.3、本发明一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置,通过对生产平台底部的主导向滑轮、辅助导向滑轮及船体辅助导向轮的应用,实现了对半潜平台内侧悬挂立管的回接作用工作,大大简化了回接模块的设计难度和海上作业工程量。
附图说明
18.图1是本发明一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置的侧视图;图2是本发明一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置的俯视图;图3是本发明一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置与立管连接的示意图;图4是本发明一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置的提升模块的前部立体示意图;图5是本发明一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置的提升模块的后部立体示意图;图6是本发明一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置的提升模块的仰视图;图7是本发明一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置的连接结构示意图。
19.附图标记:1-提升模块;2-主绞车;3-辅助绞车;4-辅助绞车导向轮;5-主绞车导向轮;6-销轴连接结构;7-螺栓螺母连接结构;8-本地控制台;9-主导向滑轮;10-辅助导向滑轮;11-船体辅助导向轮。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对发明的限定。
21.如图1至图7所示,一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置,包括有连接结构,所述连接结构固定于提升模块1的侧边,所述提升模块1为具有顶层和底层的多层框架结构,所述提升模块1顶层的顶部固定有主绞车2,主绞车2所在竖直方向上的所述提升模块1的顶层和底层均开设有主绞车导向孔、底层底部固定有主绞车导向轮5,主绞车2的内置缆绳依次穿过顶层的主绞车导向孔、底层的主绞车导向孔、主绞车导向轮2和主导向滑轮9,所述主导向滑轮9固定于生产平台的底部;所述主绞车2两侧的提升模块1顶层顶部固定有多个辅助绞车3,辅助绞车3所在竖直方向上的所述提升模块1的顶层和底层均开设有辅助绞车导向孔、底层底部固定有辅助绞车导向轮4,辅助绞车3的内置缆绳依次穿过顶层的辅助绞车导向孔、底层的辅助绞车导向孔、辅助绞车导向轮4、辅助导向滑轮10和船体辅助导向轮11,所述辅助导向滑轮10固定于生产平台底部,所述船体辅助导向轮11与缆绳滑动连接。
22.如图1和图4所示,装置由提升模块1、主绞车2 (一台)、辅助绞车3(两台)、主绞车导向轮5、辅助绞车导向轮4、连接结构、主导向滑轮、辅助导向滑轮和船体辅助导向轮八部分组成。提升模块1为两层结构,主绞车2和辅助绞车3位于提升模块1顶层甲板上方,主绞车导向轮5和辅助绞车导向轮4位于提升模块1底层甲板下方,提升模块1通过连接结构与半潜式生产平台连接,主导向滑轮9和辅助导向滑轮10位于平台底部甲板下方,船体辅助导向轮11位于船体甲板上方。
23.如图4、图5和图6所示,提升模块1由常规钢材焊接而成,分成顶层甲板和底层甲板。其强度需要考虑自重、设备重以及scr回接过程中的最大可能提升载荷。提升模块1顶层甲板和底层甲板开主绞车导向孔和辅助绞车导向孔,方便其上的主绞车2和辅助绞车3向下出缆。提升模块1高度设计考虑从主绞车2出缆点到主绞车导向轮5的距离以及辅助绞车3出缆点到辅助绞车导向轮4的距离满足直接出缆的要求。
24.其中,主绞车2和辅助绞车3采用常规的绞车,其额定能力、滚筒直径和容绳量可以根据实际项目需求确定。
25.如图1和图2所示,主绞车导向轮5位置可以实现其入绳点位于主绞车2缆绳中心出绳点的正下方,辅助绞车导向轮4位置可以实现其入绳点位于辅助绞车3缆绳中心出绳点的正下方,确保主绞车2和辅助绞车3滚筒上所有缆绳可以有效进入到主绞车导向轮5和辅助绞车导向轮4。主绞车导向轮5和辅助绞车导向轮4可以实现360度回转,实现将主绞车2缆绳导向至主导向滑轮9方向。
26.如图1所示,主导向滑轮9位于立管在生产平台的投影的延长线上,可以实现主绞车2缆绳经主绞车导向轮5,再通过主导向滑轮9向下与立管头连接。同时,主导向滑轮9位置还考虑了主绞车2缆绳与立管头连接之后与船体及立管基座之间的安全距离。
27.如图5和图7所示,连接结构由半潜式平台部分和提升模块1部分构成。同时在提升模块1顶层甲板标高和底层标高处连接型式不相同。在提升模块1顶层甲板标高,半潜式平台部分采用长短销形式,提升模块1部分采用销孔形式,两者配合可以实现单个销-孔对齐定位连接,再连接其他销-孔,方便实际的吊装作业。在提升模块1底层甲板标高,半潜式平台部分和提升模块部分端面为平板形式开孔,采用螺栓螺母进行连接,可以在顶层标高完成初步连接后,通过螺栓螺母进行相关载荷的传递。
28.在提升模块1和主导向滑轮9及辅助导向滑轮10之间可以根据需要设置部分辅助通道,用于主绞车2和辅助绞车3缆绳从提升模块1到主导向滑轮9及辅助导向滑轮10的辅助导缆作业。
29.如图3和图4所示,船体辅助导向轮11位于船体上方,可以视立管数量及位置布置,由两个或多个滑轮组成。辅助绞车3缆绳经辅助绞车导向轮4,通过辅助导向滑轮10和船体辅助导向轮11以近似水平角度伸出船体,与立管头连接。实现对立管回接就位过程的辅助定位作用。
30.如图7所示,连接结构包括有销轴连接结构6,所述销轴连接结构6包括设置在提升模块1顶层同一侧边的多个销孔和设置在半潜式生产平台主结构的多个长短销;连接结构还包括有螺栓螺母连接结构7,所述螺栓螺母连接结构7包括螺栓、螺母、设置在提升模块底层同一侧边的螺栓孔以及设置在半潜式生产平台主结构的螺栓孔。
31.如图1至图5所示,一种适用于半潜式生产平台内侧悬挂立管安装的回接装置的使用操作步骤如下:一、在陆地将主绞车2、辅助绞车3、辅助绞车导向轮4、主绞车导向轮5集成到提升模块1中,并完成功能测试;二、采用浮吊将集成后的提升模块1起吊,首先利用连接结构中的第一个插销实现提升模块1与生产平台的初步对齐,逐步下放提升模块,实现第二个、第三个插销的对齐,进而实现提升模块在顶层甲板标高处与平台结构的连接;三、采用螺栓螺母完成提升模块在底层甲板标高处与平台结构的连接;四、通过转动主绞车可转向导向滑轮5,使其朝向平台底部主导向可摆头滑轮9,主绞车向下排缆,穿过提升模块顶层甲板和底层甲板上导向孔,进入主绞车可转向导向轮5,并向前继续排缆进入平台底部主导向可摆头滑轮9,以备连接立管头;五、通过转动辅助绞车可转向导向滑轮4,使其朝向平台底部辅助导向滑轮10,辅助绞车向下排缆,穿过提升模块顶层甲板和底层甲板上导向孔,进入辅助绞车可转向导向轮4,并向前继续排缆进入平台底部辅助导向滑轮10,再通过平台底部辅助导向滑轮10之后继续向下,并穿过船体辅助导向轮11,以备连接立管头;六、scr铺设船舶铺设立管至半潜式生产平台附近,从铺设船舶上释放辅助牵引缆至半潜式生产平台,连接主绞车2缆绳并将其牵引至铺设船舶(主绞车2同步排缆释放缆绳);七、将主绞车2缆绳与立管头连接;八、scr铺设船舶采用收放绞车下放立管,在设定水深范围内将立管张力由收放绞车转移至主绞车2缆绳;九、采用rov解除收放绞车缆绳与立管头的连接;
十、继续回收主绞车2缆绳至立管头超过立管预定就位基座水深;十一、潜水员入水,连接辅助绞车3缆绳和立管头;十二、主绞车2缓慢释放缆绳,下放立管头,同时通过辅助绞车3收放缆绳实现对立管头位置的调整;十三、在立管头位于立管基座上方附近时,再次确认立管头与基座的相对位置,然后继续下放主绞车2缆绳,实现立管回接就位;十四、解除主绞车2缆绳以及辅助绞车3缆绳与立管头的连接,并回收至提升模块1,以备下一根立管回接作业;十五、重复第六步至第十四步完成半潜式生产平台单侧其他立管的回接作业;十六、拆除提升模块1在顶层标高处与生产平台连接的螺栓螺母,采用浮吊起吊提升模块1,实现对提升模块1的拆除并复员。
32.以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
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