用于取回和替换海底生产和处理设备的方法_3

文档序号:8476444阅读:来源:国知局
述图3B中所不的步骤之后的替换的海底设备包200,其中,所述包200基本用混合物201a填充,所述混合物201a可以由海水201的至少部分和流动保障化学物质组成,所述海水201的至少部分是随着所述包200从水面191 (参见图1)下降而进入包200的海水,所述流动保障化学物质是如上所述注射到包200中的流动保障化学物质。图3C还示出可以用于注射混合物1ld的至少某些额外的操作步骤,所述混合物1ld是先前从海底设备包100 (以上参见图2C和图2D所述)去除而返回到替换的海底设备包200中的混合物,并且所述至少某些额外的操作步骤可以包括以下:
[0098]E.通过ROV 195的操作关闭下隔离阀205 ;
[0099]F.通过ROV 195的操作将可调节容积的海底容纳结构120b定位成与替换的海底设备包200相邻并且将结构120b上的容纳结构连接件122连接到下连接件205 ;
[0100]G.通过ROV 195的操作打开可调节容积的海底容纳结构120b上的容纳结构隔离阀 123 ;
[0101]H.通过ROV 195的操作再次打开下隔离阀205。
[0102]在一些实施例中,在容纳有分离的液体1la和流动保障化学物质1lc的混合物1ld的可调节容积的海底容纳结构120b已经连接到替换的海底设备包200(步骤F)之后,在再次打开阀205 (步骤H)之前包200与结构120b之间的压力可以横过下隔离阀205基本平衡。在某些说明性实施例中,可以通过连接到化学物质注射连接件210的化学物质注射线189调节所述包200中的压力来实现横过下隔离阀205的压力平衡。在其它实施例中,例如,当化学物质注射线189和化学物质注射系统(未示出)甚至会不是海底设备安装设施185 (参见图1)的一部分时,可以通过可以连接到上连接件208的ROV 195上的管缆线124 (或通过备选的下伸线管缆124a)调节替换的海底设备包200中的压力来实现压力平衡。
[0103]如上所述,在替换的海底设备包200与可调节容积的海底容纳结构120b之间的压力已经通过化学物质注射连接件210或上连接件208基本平衡之后,下隔离阀205可以继而被再次打开(步骤H),从而在包200与结构120b之间提供流体连通。此后,在替换的海底设备包200和可调节容积的海底容纳结构120b内的压力可以下降到比海底环境180的局部静水压力小的压力,所述压力因而会促使结构120b塌陷,促使结构120b的容纳物1ld转移到分离器容器200v中,并且促使混合物201a依据哪一条线正用于减小包200中的压力而排出到化学物质注射线189、管缆线124或下伸线管缆124a中的一个中。在该操作期间,可调节容积的海底容纳结构120b可以塌陷回到基本清空的状态,如由图3C中所示的虚线的容纳结构轮廓120指示。
[0104]在一些实施例中,在替换的海底设备包200和可调节容积的海底容纳结构120b中的压力可以通过使用可以安装在分离器容器200v上的、适当设计的泵和/或阻气门(未示出)而下降,而在其它实施例中,包200和结构120b内的压力可以通过化学物质注射系统(未示出)的操作经过化学物质注射线189而下降。在又一些其它实施例中,在替换的海底设备包200和可调节容积的海底容纳结构120b中的压力可以通过上连接件208下降,例如,所述压力通过使用ROV 195上的泵(未示出)经过管缆线124下降,或所述压力经由定位在水面191处的干预船舶190 (参见图1)上的泵经过下伸线管缆124a下降。
[0105]在上述步骤已经完成之后,在一些说明性实施例中,可以采用额外的步骤,以便确保混合物1ld的基本全部已经从可调节容积的海底容纳结构120b和容纳结构流动线121推出到替换的海底设备包200中,所述步骤可以尤其包括以下:
[0106]1.通过ROV 195的操作将ROV 195定位成与可调节容积的海底容纳结构120b相邻并且将管缆线126的管缆连接件127连接到结构120b上的第二容纳结构连接件125,或者,通过ROV 195的操作将下伸线管缆126a的管缆连接件125连接到第二容纳结构连接件125 ;
[0107]J.通过ROV 195的操作打开第二容纳结构隔离阀128。
[0108]在管缆线126 (或下伸线管缆126a)已经连接到可调节容积的海底容纳结构120b (步骤I)并且第二容纳结构隔离阀128已经打开(步骤J)之后,流动保障化学物质可以通过结构120b、容纳结构流动线121和下隔离阀205泵送到替换的海底设备包200中,由此将混合物1ld的剩余部分的基本全部冲刷到包200中。
[0109]图3D示意性地示出在完成上述步骤之后的图3A至图3C的替换的海底设备包200,其中,在一些实施例中,包200可以基本用分离的液体1la (其可以尤其包括液相碳氢化合物和所产出的水)和流动保障化学物质1lc的混合物101d(参见图2C至图2E)填充。图3D还示出可以在用于使替换的海底设备包200联机的制备中执行的额外的步骤,所述步骤可以包括以下:
[0110]K.通过ROV 195的操作关闭下隔离阀205,或者,在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;
[0111]L.通过ROV 195的操作将容纳结构连接件122与下连接件206断开。
[0112]在一些实施例中,在下隔离阀205已经关闭(步骤K)并且完全塌陷的可调节容积的海底容纳结构120已经从替换的海底设备包200去除(步骤L)之后,继而可以使在包200与流动线194之间横过流动线隔离阀199a/b的压力平衡。如先前所述的,该压力平衡可以通过以下实现,即,通过化学物质注射包(未示出)的操作经过化学物质注射连接件210来调节替换的海底设备包200中的压力,或通过R0V195上的泵(未示出)的经由管缆线124的操作或通过干预船舶190 (未示出)上的泵(未示出)的经由下伸线管缆124a的操作经过上连接件208来调节替换的海底设备包200中的压力。
[0113]图3E示意性地示出可以执行的其它额外的步骤,从而通过在流动线194与包200之间产生流体连通而使替换的海底设备包200联机,在某些实施例中,所述其它额外的步骤可以包括以下:
[0114]M.通过ROV 195的操作关闭上隔离阀207 ;
[0115]N.通过ROV 195的操作将管缆线连接件125与上连接件208断开;
[0116]0.通过ROV 195的操作打开第一流动线隔离阀199a和第二流动线隔离阀199b ;
[0117]P.通过ROV 195的操作关闭流动线旁通阀198。
[0118]将应理解,上述的关闭上隔离阀(步骤M)和将管缆线124 (或下伸线管缆124a)与替换的海底设备包200断开(步骤N)的步骤可以仅在这样的说明性实施例中执行,即,在所述说明性实施例中上连接件208可以已经用于:1)将流动保障化学物质注射到包200中;2)减小包200和可调节容积的海底容纳结构120b中的压力;和/或3)使包200与结构120b或流动线194之间的压力平衡。另外,替换的海底设备包200可以通过打开流动线隔离阀199a/b (步骤O)而恢复联机,从而在流动线194与包200之间产生流体连通,并且通过关闭流动线旁通阀198 (步骤P),从而指引生产流动从海底油井或歧管193通过包200。
[0119]图3F至图3H示意性地示出可以用于部署和安装替换的海底设备包200的另一个示例性方法的各种步骤。图3F中所示的替换的海底设备包200的构造与上述图3A中所示的相对应的构造基本相同,其中,不管怎样,所述包200已经在所有阀202a/b、205、207、209和211处于关闭位置中的情况下借助容纳在所述包200中的诸如空气或氮气等的所捕集的气体201η从水面191 (参见图1)部署。因此,在图3F中所示的说明性实施例中,容纳在包200内的所捕集的气体201η可以处于基本周围的压力条件,而海底环境180的局部静水压力条件可以是明显更高。
[0120]图3G示意性地示出在包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3F的替换的海底设备包200。图3G另外示出在可以用于从替换的海底设备包200去除气体201η和使包200联机的总体方法期间可以执行的若干预备步骤,所述步骤可以包括以下:
[0121]Α.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连接到化学物质注射连接件210 ;
[0122]B.通过ROV 195的操作打开化学物质注射线隔离阀188 ;
[0123]C.将可调节容积的海底容纳结构120b位置成与替换的海底设备包200相邻并且通过ROV 195的操作将结构120b上的容纳结构连接件122连接到下连接件205 ;
[0124]D.通过ROV 195的操作打开可调节容积的海底容纳结构120b上的容纳结构隔离阀 123 ;
[0125]E.通过ROV 195的操作打开化学物质注射阀209以及第一设备隔离阀202a和第二设备隔离阀202b ;
[0126]F.通过ROV 195的操作打开下隔离阀205。
[0127]在一些实施例中,在容纳有分离的液体1la和流动保障化学物质1lc的混合物1ld的可调节容积的海底容纳结构120b已经连接到替换的海底设备包200(步骤C)之后,包200与结构120b之间的压力在打开阀205 (步骤F)之前可以横过下隔离阀205基本平衡。在至少某些说明性实施例中,可以通过连接到化学物质注射连接件210的化学物质注射线189调节所述包200中的压力来实现横过下隔离阀205的压力平衡。
[0128]在其它实施例中,例如,当化学物质注射线189和化学物质注射系统(未示出)甚至会不是海底设备安装设施185(参见图1)的一部分时,可以通过若干可替代的方式中的任一个实现压力平衡。例如,在某些实施例中,可以执行如图3G中所示的备选步骤A,其中R0V195定位成与替换的海底设备包200相邻,所述替换的海底设备包200可以继而使用管缆连接件125将管缆线124连接到上连接件208。在执行备选步骤E以打开上隔离阀207之后,ROV 195可以继而通过管缆线124调节包200中的压力。在又一些其它实施例中,ROV195可以用于通过将下伸线管缆124a经由管缆连接件125连接到上连接件208而执行又一个不同的备选步骤A和用于打开上隔离阀207(备选步骤E),此后替换的海底设备包200中的压力可以从水面191 (参见图1)调节,从而在下隔离阀205打开(步骤F)之前使横过下隔离阀205的压力平衡。
[0129]在下隔离阀205已经通过ROV 195的操作打开之后,在替换的海底设备包200和可调节容积的海底容纳结构120b中的压力可以继而以与先前参照图3C所述的方式例如通过安装在分离器容器200v上的泵和/或阻气门(未示出)的操作或通过化学物质注射线189、管缆线124或下伸线管缆124a而减小到低于海底环境180的局部静水压力的压力。在该操作期间,海底环境180的局部静水压力可以由此促使可调节容积的海底容纳结构120b塌陷和促使结构120b的容纳物1ld转移到分离器容器200v中。在该操作期间,可调节容积的海底容纳结构120b可以塌陷回到基本清空的状态,如由图3G中所示的虚线的容纳结构轮廓120指示。也可以采取额外的步骤以将混合物1ld的任何剩余的量从可调节容积的海底容纳结构120b和/或容纳结构流动线121泵送出来,例如,如先前参照图3C中所示的说明性方法所述的步骤I和步骤J。
[0130]图3H示意性地示出在完成上述步骤之后的图3G的替换的海底设备包200,其中,所述替换海底设备包200可以基本用从可调节容积的海底容纳结构120b转移的混合物1ld填充。此外,图3H还示出可以与当前所述的方法协同地执行的某些额外的步骤,所述某些额外的步骤包括以下:
[0131]G.通过ROV 195的操作关闭下隔离阀205,或者,也可以通过ROV 195的操作关闭在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 ;
[0132]H.通过ROV 195的操作将容纳结构连接件122与下连接件206断开。
[0133]在一些实施例中,在下隔离阀205已经关闭(步骤G)并且完全塌陷的可调节容积的海底容纳结构120已经从替换的海底设备包200去除(步骤H)之后,继而可以使在包200与流动线194之间横过流动线隔离阀199a/b的压力平衡。如先前所述的,该压力平衡可以通过以下实现,即,通过化学物质注射包(未示出)的操作经过化学物质注射连接件210来调节替换的海底设备包200中的压力,或通过R0V195上的泵(未示出)的经由管缆线124的操作或通过干预船舶190 (参见图1)上的泵(未示出)的经由下伸线管缆124a的操作经过上连接件208来调节替换的海底设备包200中的压力。此后,可以如先前参照以上图3E所述执行其它操作,从而通过指引生产流动从流动线194通过包200而使替换的海底设备包200联机。
[0134]图31和图3J不意性地不出在其中设备安装位置处的海底环境180的局部静水压力可以大于流动线194的操作压力的那些实施例中的、可以用于部署和安装替换的海底设备包200的又一个示例性方法。图31中所示的替换的海底设备包200的构造可以与上述图3A和图3F中所示的相对应的构造基本相同,其中,不管怎样,所述包200已经在从水面191 (参见图1)部署之前基本完全用流动保障化学物质201c填充。此外,替换的海底设备包200可以如图31中所示在诸如化学物质注射阀209的至少一个阀处于打开位置中的情况下从水面190 (参见图1)下降,以便使包200中的流动保障化学物质201c暴露于海底环境180,从而允许随着包200正通过上升线186下降而使包200中的压力逐渐地调节到局部静水压力。然而,在至少某些实施例中,如图31中所示,替换的海底设备包200可以在剩余的阀202a/b、205、207和211处于关闭位置中的情况下下降,从而使流动保障化学物质201c到海底环境180的任何损失基本最小化。
[0135]图3J示意性地示出在包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之后和在化学物质注射线189已经使用化学物质注射线连接件187而连接到化学物质注射连接件210之后的图31的替换的海底设备包200。图3J另外示出在可以用于使替换的海底设备包200联机的总体方法期间可以执行的至少某些步骤,所述至少某些步骤可以包括以下:
[0136]A.通过ROV 195的操作将可调节容积的海底容纳结构120b定位成与替换的海底设备包200相邻并且将结构120b上的容纳结构连接件122连接到上连接件207 ;
[0137]B.通过ROV 195的操作打开可调节容积的海底容纳结构120b上的容纳结构隔离阀 123 ;
[0138]C.通过ROV 195的操作打开上隔离阀207 ;
[0139]D.通过ROV 195的操作打开第一和第二设备隔离阀202a/b ;
[0140]E.通过ROV 195的操作打开第一和第二流动线隔离阀199a/b。
[0141]在设备隔离阀202a/b和流动线隔离阀199a/b已经打开(步骤D和步骤E)之后,如上所述比流动线194中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120b塌陷和促使结构120b的容纳物1ld转移到分离器容器200v中。此外,将应理解,流动保障化学物质201c在许多情况下可以具有比液相碳氢化合物高的比重,所述液相碳氢化合物例如是可调节容积的海底容纳结构120b的容纳物101d,在其中替换的海底设备包200定位在流动线194上方的那些实施例中流动保障化学物质201c会自然地向下流入流动线194中。因此,在该操作期间,可调节容积的海底容纳结构120b可以塌陷回到基本清空的状态,如由图3J中所示的虚线的容纳结构轮廓120指示,并且因此替换的海底设备包200可以基本用混合物1ld填充。此后,可以执行额外的步骤以关闭上隔离阀207、断开可调节容积的海底容纳结构120b和关闭流动线旁通阀198,以便使海底设备包200可以完全联机。
[0142]将由具有本发明的主旨的完全益处的本领域的技术人员理解,本文参照图3A至图3J所述的方法会可等效地应用于除了那些处理替换的海底设备包的部署和安装的状况以外的状况。例如,在新的海底设备包正部署到和安装在新的海底设备安装设施中的状况下,在本公开的精神和范围内好好地利用图3A至图3J中所示的方法和步骤中的至少某些。
[0143]图4A至图4C示意性地示出可以用于从相应的海底设备位置取回海底设备包100的又一个说明性方法。图4A中所示的海底设备包100可以以与上述图2A中所示的海底设备包100的构造方式基本相同的方式构造。此外,海底设备包100可以容纳一定量的生产流体,所述生产流体可以含有碳氢化合物和所产出的水二者并且可以被分成例如分离的液体1la和分离的气体101b。图4A还示出可以执行的某些示例性方法步骤,从而将海底设备包100与流动线194隔离并且从包100去除所生产的流体,即,分离的液体1la和分离的气体101b。在一些实施例中,图4A中所示的方法步骤可以尤其包括以下:
[0144]A.通过ROV 195的操作打开流动线旁通阀198 ;
[0145]B.通过ROV 195的操作关闭第一设备隔离阀102a和第一流动线隔离阀199a ;
[0146]C.通过ROV 195的操作关闭化学物质注射阀109 ;
[0147]D.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 ;
[0148]E.通过ROV 195的操作打开上隔离阀107。
[0149]在某些实施例中,在管缆线124 (或可替代地,下伸线管缆124a)已经在上连接件108处连接到海底设备包100(步骤D)并且上隔离阀107已经打开(步骤E)之后,顶替流体可以通过上连接件108经由管缆线124(或可替代地,下伸线管缆124a)在比流动线194的压力高的压力下泵送到海底设备包100中,所述顶替流体可以例如是高粘度的和/或不可混溶的流体和类似物。如本文所使用的,“高粘度的流体”可以认为是具有会比海底设备包100中的所生产的碳氢化合物和所产生的水的粘度高的粘度的任何流体。在一些说明性实施例中,泵送到海底设备包100中的顶替流体可以适于从包100基本扫除或排出分离的液体1la和分离的气体1lb并且通过第二设备隔离阀102b和流动线隔离阀199b将那些组分推入流动线194中。在至少某些实施例中,顶替流体可以通过ROV 195(或连接到下伸线管缆124a的泵(未示出))泵送,直到已经通过上连接件108泵送与海底设备包100的容积基本相同的流体量为止。这样,海底设备包100可以继而基本完全用填充顶替流体,而同时在该操作期间进入流动线194的顶替流体的量可以被基本最小化。
[0150]依据具体应用,在该操作期间所使用的顶替流体在一些实施例中可以是稠化流体和类似物,所述顶替流体可以通过随着所述顶替流体正泵送到海底设备包100中将例如适当设计的聚合物材料与诸如水等的适当的液体混合而形成。应当理解,不管怎样,其它顶替流体也可以用于使用上述步骤从海底设备包100扫除和排出分离的液体1la和分离的气体 1lb0
[0151]图4B示意性地示出在完成上述步骤之后的图4A的海底设备包100,其中,所述包100可以基本用稠化流体1lg填充。图4B还示出可以执行的某些其它说明性步骤,从而在将包与流动线194分离和将包取回到水面191 (参见图1)之前使海底设备包100减压,所述某些其它说明性步骤可以尤其包括以下:
[0152]F.通过ROV 195的操作关闭第二设备隔离阀102b和第二流动线隔离阀199b ;
[0153]G.通过ROV 195的操作打开化学物质注射阀109。
[0154]在一些说明性实施例中,在第二设备隔离阀102b和流动线隔离阀199b已经关闭(步骤F)并且化学物质注射阀109已经打开(步骤G)之后,海底设备包100内的稠化流体1lg的压力可以通过化学物质注射系统(未示出)的操作经过化学物质注射线189调节压力而与海底环境180的局部静水压力基本平衡。在其它实施例中,海底设备包100中的压力水平可以经过上连接件108,例如通过使用ROV 195上的泵(未示出)经过管缆线124或通过经由定位在水面191处的干预船舶190 (参见图1)上的泵(未示出)经过下伸线管缆124a而下降,以便基本匹配局部静水压力。在又一些其它实施例中,也可以使用安装在分离器容器10v上的适当设计的泵和/或阻气门(未示出)。
[0155]图4C示意性地示出可以用于分离和取回海底设备包100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:
[0156]H.通过ROV 195的操作关闭化学物质注射线隔离阀188、化学物质注射阀109和上隔离阀107 ;
[0157]1.通过ROV 195的操作将化学物质注射线连接件187和管缆线连接件125分别与化学物质注射连接件110和上连接件108断开;
[0158]J.通过ROV 195的操作将第一设备连接件103a和第二设备连接件103b分别与第一流动线连接件104a和第二流动线连接件104b断开。
[0159]在海底设备包100已经通过将设备连接件103a/b与流动线连接件104a/b断开(步骤J)而与流动线194分离之后,包100可以使用上升线186提升到水面191 (参见图Do在某些说明性实施例中,海底设备包100可以在包100上的所有阀处于关闭位置中的情况下提升到水面191,如图4C中所示,以便使压力被捕集在包100内。在这样的实施例中,压力可以继而在包100已经提升到水面191并且定位在干预船舶190(参见图1)上之后释放。在其它实施例中,海底设备包100上的一个或多个阀,例如,上隔离阀107和/或化学物质注射阀109,可以在包100与流动线194分离之后保持向海底环境180打开,以便使包100中的
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