用于取回和替换海底生产和处理设备的方法_2

文档序号:8476444阅读:来源:国知局
基于以下顺序进行下去:
[0048]A.通过ROV 195的操作打开流动线旁通阀198 ;
[0049]B.通过ROV 195的操作关闭流动线隔离阀199a/b、设备隔离阀102a/b和化学物质注射阀109。
[0050]在图2B中所示的设备构造中,在流动线和隔离阀199a/b、102a/b已经关闭(步骤B)之后,生产流动没有穿过海底设备包100。反而,生产流动的全部可以绕过包100并且流过先前打开的流动线旁通阀198 (步骤A)。
[0051]图2C示意性地示出可以在海底设备包100已经与流动线194隔离之后执行的随后的方法步骤,并且其中,分离的液体1la的至少部分可以从包100去除,所述随后的方法步骤可以基于以下步骤进行下去:
[0052]C.通过ROV 195的操作将可调节容积的海底容纳结构120定位成与海底设备包100相邻并且将结构120上的容纳结构连接件122连接到包100上的下连接件106 ;
[0053]D.通过ROV 195的操作打开下隔离阀105 ;
[0054]E.通过ROV 195的操作打开可调节容积的海底容纳结构120上的容纳结构隔离阀123。
[0055]在本公开的某些实施例中,可调节容积的海底容纳结构120可以构造成使得可调节容积的海底容纳结构120的容纳容积可以是灵活的和/或可调节的。此外,可调节容积的海底容纳结构120还可以构造成使得在结构120周围的海底环境180的局部静水压力可以对结构120的可调节的容纳容积的尺寸具有一定量的影响。例如,在某些实施例中,可调节容积的海底容纳结构120可以是柔性的海底容纳袋,其适于随着流体被引入到柔性海底容纳袋中而以气球状的方式胀大或膨胀和随着流体去除而收缩回到其未胀大的形状。在一些实施例中,柔性海底容纳袋可以以基本任何适当的形状构造,所述形状会能够膨胀和塌陷,从而调节到容纳在海底容纳袋中的流体的体积。例如,在某些实施例中,相应的柔性海底容纳袋可以构造成当完全膨胀时具有大致球形形状,而在其它实施例中,柔性海底容纳袋可以矩形地构造,以便使柔性海底容纳袋当完全膨胀时可以具有大致枕状的形状。在又一些其它实施例中,相应的柔性海底容纳袋可以圆柱地构造成当完全膨胀时具有基本软管状的形状。然而,应当理解,上述构造仅是说明性的,如还可以依据诸如待容纳的流体的体积、在充满和清空两种状态下的搬运考虑因素等的各种参数而使用其它形状。
[0056]在其它实施例中,可调节容积的海底容纳结构120可以构造为积蓄器容器,例如,囊式或活塞式积蓄器,等等。例如,当使用囊式积蓄器时,流体可以被引入到积蓄器囊的内部,而积蓄器囊的外部可以暴露于海底环境的局部静水压力,以便使静水压力会对积蓄器囊的尺寸即会对可以容纳在积蓄器囊中的体积具有一定程度的影响。另一方面,当使用活塞式积蓄器时,流体可以在可运动活塞的一侧上被引入活塞式积蓄器中,而可运动活塞的另一侧可以暴露于海底静水压力,由此允许静水压力影响可以容纳在可运动活塞的流体侧上的流体的量。
[0057]相应地,可调节容积的海底容纳结构120因此可以构造为上述若干实施例中的任一个或构造为任何其它构造,所述任何其它构造可以允许在海底环境180的局部静水压力的影响下容纳可调节的或灵活的流体的体积。然而,为了示出和说明方便,附图中所示的且本文所述的各种可调节容积的海底容纳结构120中的每个都可以基本代表柔性海底容纳袋。尽管如此并且鉴于上述示出和说明的便利,将应理解,本文对于“可调节容积的海底容纳结构”的任何参照会可等效地应用于上述可调节容积的海底容纳结构中的任一个或多个,但是特定说明的某些方面,例如,对于“膨胀的”或“塌陷的”容纳结构的参照,可以意味着柔性海底容纳袋的功能性。
[0058]在一些实施例中,可调节容积的海底容纳结构120可以在连接到海底设备包100(步骤C)之前是基本清空的,并且因此可以在海底环境的局部静水压力下基本完全塌陷。另外,可调节容积的海底容纳结构120可以具有合适的尺寸和强度,从而容纳至少分离的液体101a,并且此外可以具有任何合适的形状或构造,从而将通过ROV 195被容易地搬运。
[0059]在某些实施例中,海底设备包100内的操作压力可以大于海底环境180的局部静水压力。在这样的情况下,在下隔离阀105和容纳结构隔离阀123已经通过ROV 195打开(步骤D和步骤E)之后,海底设备包100内的较高压力可以促使分离的液体1la的至少部分流过容纳结构流动线121而流入可调节容积的海底容纳结构120中,所述容纳结构流动线121可以是柔性软管和类似物。此外,随着分离的液体1la的部分流入可调节容积的海底容纳结构120中,海底设备包100内的压力会下降,并且额外的量的气相碳氢化合物可以从存在于分离的液体1la中的液相碳氢化合物膨胀出来,由此增加存在于分离器容器10v中的分离的气体1lb的量。在一些实施例中,可调节容积的海底容纳结构120因此可以至少部分地用分离的液体1la填充,并且至少部分地膨胀,直到海底设备包100和结构120内的压力与海底环境180的局部静水压力基本平衡为止,如由虚线的容纳结构轮廓120a指示。
[0060]图2D示意性地示出可以在海底设备包100与海底环境180之间的压差已经促使分离的液体1la的至少部分流入已膨胀的可调节容积的海底容纳结构120a中之后执行的其它碳氢化合物去除步骤。此后,在某些实施例中,可以执行以下额外的步骤,从而从海底设备包100冲刷和基本去除分离的液体1la的剩余部分,所述额外的步骤可以基于以下步骤进行下去:
[0061]F.通过ROV 195的操作将ROV 195定位成与海底设备包100相邻并且将管缆线124的管缆连接件125连接到包100上的上连接件108,或者,通过ROV 195的操作将下伸线管缆124a的管缆连接件125连接到上连接件108 ;
[0062]G.通过ROV 195的操作打开上隔离阀107。
[0063]在某些说明性实施例中,ROV 195可以在定位在ROV 195的腹橇(未示出)中的箱中运载一定量的流动保障化学物质,例如,MeOH和/或MEG和类似物。一旦管缆线124已经经由管缆连接件125连接到上连接件108(步骤F)并且上隔离阀107已经打开(步骤G),则由ROV 195运载的流动保障化学物质可以通过管缆线124泵送到海底设备包100中,从而将分离的液体1la的剩余部分的基本全部从分离器容器10v冲刷到已膨胀的可调节容积的海底容纳结构120a中,所述已膨胀的可调节容积的海底容纳结构120a由此进一步膨胀,如由图2D中所示的虚线的容纳结构轮廓120b指示。可替代地,并且依据对于从海底设备包100冲刷分离的液体1la的剩余部分的基本全部会需要的流动保障化学物质的量,流动保障化学物质可以例如从定位在干预船舶190(参见图1)上的、容纳有流动保障化学物质的箱(未示出)通过已经从水面191 (参见图1)下降的下伸线管缆124a泵送。
[0064]在本公开的至少某些说明性实施例中,用于从海底设备包100冲刷分离的液体1la的剩余部分的基本全部的流动保障化学物质可以不通过上连接件108泵送。反而,会期望的是使用现有的化学物质注射包(未示出),所述现有的化学物质注射包会已经是海底设备安装设施185 (参见图1)的一部分,以便将一定量的流动保障化学物质通过化学物质注射线189经由化学物质注射连接件110泵送到海底设备包100中。因此,可以如图2D中所示执行备选步骤G,所述备选步骤G将涉及通过ROV 195的操作打开化学物质注射阀109,在该步骤之后流动保障化学物质可以泵送到海底设备包100中,从而将分离的液体1la的剩余部分的基本全部冲刷到已膨胀的可调节容积的海底容纳结构120a中,如先前所述的。
[0065]图2E示意性地示出在分离的液体1la的剩余部分的基本全部已经从包100冲刷到进一步膨胀的可调节容积的海底容纳结构120b中之后的图2D的海底设备包100。如图2E中所示,分离器容器10v可以继而容纳分离的气体1lb和一定量的流动保障化学物质101c,所述一定量的流动保障化学物质1lc在一些实施例中会含有一定量的分离的液体101a,所述一定量的分离的液体1la会是还没有从分离器容器10v完全冲刷的分离的液体。另外,进一步膨胀的可调节容积的海底容纳结构120b可以容纳混合物101d,所述混合物1ld尤其包括用于冲刷海底设备包100的分离的液体1la(例如,液相碳氢化合物和所产出的水)和一定量的流动保障化学物质101c。
[0066]图2E还示出可以与设备减压和取回处理协力执行的至少某些其它说明性步骤,所述至少某些其它说明性步骤可以包括以下步骤:
[0067]H.通过ROV 195的操作关闭上隔离阀107和下隔离阀105以及容纳结构隔离阀123 ;
[0068]1.通过ROV 195的操作将容纳结构连接件122与下连接件106断开并且将管缆线连接件125与上连接件108断开;
[0069]J.通过ROV 195的操作打开化学物质注射阀109。
[0070]在通过上连接件108泵送用于冲刷海底设备包100的流动保障化学物质的那些说明性实施例中,上隔离阀107首先关闭(步骤H),并且管缆线124上(或可替代地,在下伸线管缆124a上)的管缆线连接件125可以继而与连接件108断开(步骤I)。此后,化学物质注射阀109可以打开(步骤J),并且海底设备包100内的压力可以在包100与流动线194分离之前通过化学物质注射线189泄放压力而下降到基本等于海底环境180的局部静水压力,如以下将参照图2F进一步说明的。在其它说明性实施例中,例如,当化学物质注射线189用于从分离器容器10v冲刷分离的液体1la的剩余部分的基本全部(参见图2D和上述的备选步骤G)时,化学物质注射阀109可以保持打开,以便可以如上所述执行针对海底设备包100的泄压操作。
[0071]图2F示出可以执行以将海底设备包100与流动线194分离并且将包100取回到在水面191处的干预船舶190(参见图1)的某些额外的步骤,所述某些额外的步骤可以尤其包括以下:
[0072]K.通过ROV 195的操作关闭化学物质注射阀109和化学物质注射线隔离阀188 ;
[0073]L.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;
[0074]M.通过ROV 195的操作将第一和第二设备连接件103a/b与相应的流动线连接件104a/b 断开。
[0075]如图2F中所示,一旦化学物质注射阀109已经关闭(步骤K)并且化学物质注射线189已经与海底设备包100断开(步骤L),则包100可以通过将设备连接件103a/b与相应的流动线连接件104a/b断开(步骤M)而与流动线194分离。此后,上升线186可以附装到海底设备包100,所述海底设备包100可以继而通过使用定位在干预船舶190上的起重机197而被取回到水面191 (参见图1)。在一些实施例中,海底设备包100可以在所有阀都关闭的情况下被上升到水面191,以便在包100中捕集与在包100的安装位置处的海底环境180的局部静水压力基本相同的压力。在这样的实施例中,在海底设备包100已经到达干预船舶190之后,设备中的压力可以释放,并且分离的气体1lb的至少部分可以从海底设备包100排出。
[0076]在其它说明性实施例中,海底设备包100上的至少一个阀,例如,化学物质注射阀109或上隔离阀107,可以在将包100提升到水面191之前打开。这样,海底设备包100中的内压可以随着海底设备包100被提升到水面191而被自调节到海底环境180的变化的静水压力,以便一旦包100到达干预船舶190而使包100中的压力可以处于基本的周围条件下。然而,在这样的实施例中,存在于海底设备包100中的任何分离的气体1lb可以通过打开的一个或多个阀以基本不可控的方式排放。
[0077]如图2F中所示,在至少某些实施例中,可以在将海底设备包100从其在海床192处或附近的安装位置上升之前采用额外的步骤,以便使:1)当包100到达干预船舶190时在包100中不捕集压力;或2)包100中的分离的气体1lb不以基本不可控的方式排放到海底环境180。这些额外的步骤包括,但会不必限于以下:
[0078]N.通过ROV 195的操作打开泄压隔离阀111。
[0079]当泄压隔离阀111在设备取回到水面191之前打开(步骤N)时,泄压阀112可以继而释放压力并且从海底设备包100以高度可控的方式排放分离的气体1lb的至少部分。例如,在某些实施例中,泄压阀112可以调节成使得基本贯穿使用起重机197和上升线186所执行的提升操作而发生排放。在其它实施例中,泄压阀112可以调节成使得直到已经达到某一静水压力水平,即,直到在海底设备包100已经提升到预定水深之后,才开始排放。在又一些其它实施例中,直到泄压阀112接收到具体的命令信号,才会发生排放。将应理解,这些排放方案仅是说明性的,如也可以采用其它方案。
[0080]图2G示意性地示出可替代方法,所述可替代方法在某些实施例中可以用于在基本减小的内压下将海底设备包100取回到水面191,但是在包100上升到干预船舶190的同时没有将分离的气体1lb中的任何排放到海底环境180。图2G中所示的可替代的设备取回方法可以包括以下步骤:
[0081]0.通过ROV 195的操作将可调节容积的海底容纳结构120定位成与海底设备包100相邻并且将结构120上的容纳结构连接件122连接到包100上的上连接件108 ;
[0082]P.通过ROV 195的操作打开上隔离阀107 ;
[0083]Q.通过ROV 195的操作打开可调节容积的海底容纳结构120上的容纳结构隔离阀123。
[0084]在一些实施例中,可调节容积的海底容纳结构120可以在连接到海底设备包100(步骤O)之前是基本清空的,并且因此可以在海底环境的局部静水压力下基本完全塌陷。在上隔离阀107和容纳结构隔离阀123已经打开(步骤P和步骤Q)之后,由于海底设备包100中的压力可以已经事先减小到海底环境的局部静水压力(参见以上的图2E和步骤J),可调节容积的海底容纳结构120可以与海底设备包100流体连通,可调节容积的海底容纳结构120和海底设备包100 二者处于基本相同的静水平衡压力下。因此,随着海底设备包100和可调节容积的海底容纳结构120通过上升线186提升到水面191和周围的海底环境180的局部静水压力逐渐地下降,最初在海床192附近的静水压力水平下被捕集在包100中的包100内的较高压力将促使分离的气体1lb的至少部分膨胀到结构120中,由此促使结构120膨胀(由图2G中所示的虚线的容纳结构轮廓120c指示),从而维持压力平衡。这样,海底设备包100中的压力可以随着包100和所附装的可调节容积的海底容纳结构120提升到水面而逐渐地减小。此外,在至少某些说明性实施例中和依据捕集在海底设备包100中的分离的气体1lb的量,在设备取回期间所使用的可调节容积的海底容纳结构120可以具有合适的尺寸,从而容纳足够量的膨胀气体,以便一旦设备已经到达水面而使包100和已膨胀的可调节容积的海底容纳结构120c可以处于基本周围的压力条件下或附近。
[0085]在本文公开的至少某些实施例中,例如,在图2F中所示的实施例中,容纳有分离的液体1la和流动保障化学物质1lc的混合物1ld的进一步膨胀的可调节容积的海底容纳结构120b (参见图2E)可以留在海床192 (参见图1)处或附近并且与海底设备包100的安装位置相邻。这样,可调节容积的海底容纳结构120b可以随后连接到替换的海底设备包,例如,图3A至图3J中所示的替换的海底设备包200,以便使容纳在所述可调节容积的海底容纳结构120b中的混合物1ld可以在使替换的包200服务之前被注射到替换的包200中,如以下将进一步讨论的。
[0086]图3A至图3J示意性地示出根据本公开的说明性实施例的、可以用于将替换的海底设备包200部署到海底设备安装设施185(参见图1)的各种示例性方法。在至少某些实施例中,替换的海底设备包200可以与上述图2A至图2G中所示的先前所取回的海底设备包100基本类似。因此,在替换的海底设备包200上所示的各种阀和管道系统搭配元件类似地构造和示出为在图2A至图2G的海底设备包100上所示的相对应的元件。此外,用于指示图3A中所示的替换的海底设备包200的各种元件的附图标记与用于指示图2A至图2G中所示的海底设备包100上的相同元件的附图标记相同,除了前面的数字已经从“I”改变成“2”以外,如可以理解的。例如,海底设备包100上的分离器容器“ΙΟΟν”与替换的海底设备包200上的分离器容器“200ν”相对应和基本类似,包100上的上连接“108”与包200上的上连接“208”相对应和基本类似,并且以此类推。因此,用于指示替换的海底设备包200的某些元件的附图标记标识可以在图3Α至图3J中示出,但是可以在以下公开中不具体地说明。在那些情况下,将应理解,以下可以不详细地说明的、图3Α至图3J中所示的各种标记的元件基本相对应于在图2Α至图2G中所示的且在以上阐述的相关公开中说明、海底设备包100的相同附图标记的配对物。
[0087]现在参照附图,图3Α至图3Ε示意性地示出在可以用于部署和安装替换的海底设备包200的说明性方法中的各种步骤。更具体地,图3Α示出说明性的替换的海底设备包200,其定位在海底设备位置附近,在该处上述海底设备包100可以已经通过使用以上参照图2Α至图2G所述的方法中的一个或多个从服务去除和被取回到水面191 (参见图1)。如图3Α中所示,替换的海底设备包200可以通过干预船舶190上的起重机197 (参见图1)的操作由上升线186下降到中与流动线194上的流动线连接件104a/b相邻的合适位置。在一些实施例中,可以容纳有先前从海底设备包100去除的混合物1ld的可调节容积的海底容纳结构120b在取回海底设备包100之前也定位成与海底设备位置相邻,如以上参照图2F所述的。此外,在那些实施例,即,其中化学物质注射包(未示出)可以用于在设备替换处理期间和/或在设备正常操作期间将一种或多种各样的流动保障化学物质通过化学物质注射连接件210注射到替换的海底设备包200中,化学物质注射线189可以还没有连接到包200,但是化学物质注射线189可以随着包200下降到适当位置中而定位成与包200相邻。
[0088]如图3A中所示,在一些说明性实施例中,替换的海底设备包200可以在向海底环境打开至少两个或更多个阀的情况下部署到海底设备位置。这样,随着替换的海底设备包200正下降到海床192(参见图1),替换的海底设备包200内的任何空气可以基本漏出,使得包用基本用海水201填充和使得包200内的压力基本调节到海底环境180的局部静水压力。例如,如图3A中所示,设备隔离阀202a/b、上隔离阀207和下隔离阀205以及化学物质注射阀209中的每个全部向海底环境180打开。另一方面,泄压隔离阀211可以保持关闭,如对于海底设备包200的大部分操作条件而言是典型的情况,除了当泄压隔离阀211在一定的取回操作期间可以打开(参见图2F和上述的步骤N)时的某些情况以外。
[0089]图3B示意性地示出在海底设备包200已经着落于流动线194上并且第一设备连接件203a和第二设备连接件203b已经密封地连接到相应的第一流动线连接件104a和第二流动线连接件104b之后的图3A的替换的海底设备包200。在着落和连接操作期间,所有阀可以保持打开,从而提供适当的压力调节和/或足够的海水201排放以帮助设备连接件203a/b接近到流动线连接件104a/b。此后,除了第一设备隔离阀202a和第二设备隔离阀202b以外,所有阀可以关闭。在图3B中所示的操作构造中,第一流动线隔离阀199a和第二流动线隔离阀19% 二者关闭,并且流动线旁通阀198打开,以便使所产生的任何流体可以流过流动线194,但是绕过替换的海底设备包200。
[0090]图3B还示出可以用于使替换的海底设备包200开始融入服务中的某些初始的设备替换步骤,所述某些初始的设备替换步骤可以尤其包括以下:
[0091]A.通过ROV 195的操作将化学物质注射线189上的化学物质注射线连接件187连接到替换的海底设备包上的化学物质注射连接件210 ;
[0092]B.通过ROV 195的操作打开化学物质注射线隔离阀188 ;
[0093]C.通过ROV 195的操作打开化学物质注射阀209 ;
[0094]D.通过ROV 195的操作打开下隔离阀205。
[0095]在化学物质注射线189已经连接到替换的海底设备包200(步骤A)并且阀188、209和205中的每个都已经打开(步骤B、步骤C和步骤D)之后,诸如MeOH、MEG等的一种或多种合适的流动保障化学物质可以通过化学物质注射线189泵送到包200中,从而与分离器容器200v内的海水201的至少部分混合并且使海水的至少另一部分通过打开下隔离阀205和下连接件206从分离器容器200v排出。这样,由于在海水201中存在有流动保障化学物质,当液相碳氢化合物随后例如从可调节容积的海底容纳结构120b引入替换的海底设备包200中时,可以基本避免水合物的形成或使水合物的形成至少最小化。
[0096]在将流动保障化学物质通过化学物质注射连接件210注射到替换的海底设备包200中的可替代方法中,ROV 195可以用于以如上所述的方式基本相同的方式将所需量的流动保障化学物质注射到包200中。例如,在某些说明性实施例中,ROV 195可以在定位在ROV 195的腹橇(未示出)中的箱中运载一定量的流动保障化学物质,所述箱在图3B中所示的备选步骤A中可以继而经由管缆线124和管缆连接件125连接到海底设备包200上的上连接件208。此后,在备选步骤C中,ROV可以用于打开上隔离阀207,并且由ROV 195运载的流动保障化学物质可以通过管缆线124泵送到替换的海底设备包200中,从而与海水201的至少部分混合和使海水201的至少另一部分从下连接件206排出,如先前所述的。作为又一个可替代方法,不是将流动保障化学物质从ROV 195泵送到替换的海底设备包中,而是下伸线管缆124a可以从在水面191处的干预船舶190 (参见图1)下降,所述下伸线管缆124a可以继而经由管缆连接件125连接到上连接件208。此后,ROV 195可以用于按照以上的备选步骤C打开上隔离阀207,并且流动保障化学物质可以继而从水面191通过下伸线管缆124a泵送到替换的海底设备包200中,如先前所述的。
[0097]图3C不意性地不出在完成上
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