专利名称：在管路系统中送进并接收清管器的清管器系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在管路系统中送进并接收清管器的清管器系统，和一种用以将一清管器切换进一所选之管路或旁通管路内的装置，包括一个与管路系统连接设置的用于清管器的送进装置和接收装置。
在提取油和气(例如在海上)方面，将油和气从一地下储油器中或经一海床上的井口从井中经过一竖管输送到一个带有相关处理设备的管路系统中，此管路系统位于一海面上的平台，船舶等之上。
一种所谓的清管器被用来检查或刮净/清理管路的内部；清管器的形状为圆柱形并带有一个电视摄像机，刷子等，以便完成所需的工作。将清管器置于一清管器送进装置内并借助于推进剂将其推入所选择管路或旁通管路之内。设置在管路或旁通管路端部的一清管器接收装置被设计来在工作完成时接收清管器。
在生产油或气的平台或船舶上，通常有几个需清理的井输送管路或旁通管路。在标准作法中，对每个管路/旁通管路，都使用一个送进装置和一个接收装置。或者在一空间受到限制的带有旋转塔式起重机的船舶上，采用一可动清管器送进装置(可能的话和接收装置)，并将其安装在一个与待清理管路或旁通管路相关的临时基座上。
一送进装置或接受装置的典型长度为3-4米。此外在纵向和侧向上还需要一个3-4米的空间，以便能处理清管器，即将其插进送进装置以及从接收装置中取出。在具有许多待清理管路的系统中，并且在这些管路都采用一永久连接之送进装置/接收装置系统的情况下，总的空间需求就相当大，并且总重量相应地也很大。
在一个带有一可动送进装置和接收装置(它们被连接于或拆离各管路和旁通管路)的系统中，需要较高程度的手工劳动以移动，连接和压力测试其接头。此外，由于在连接作业中必须进行的工作是在管路系统处于压力之下时进行的，所以后一技术方案就具有很高的危险性。
在一带有旋转塔式起重机的生产船舶上，可将清管器送进装置/接收装置系统或是设置在旋转塔式起重机上或是设置在旋转塔式起重机之间的接头上，此接头带有一柔性管，并且船可用来将清管器送进装置/接收装置连接于待清理的管路或旁通管路。在第一种情况下，空间受到限制，而在第二种情况下，连接工作更为昂贵并且事故的危险性也很高。
本发明的目的是提供一种将清管器送进管路系统中的清管器系统，它相当简单并与现有技术相比只需很小的空间。此外，根据本发明的清管器系统十分易于操作，所以只需较少的手工劳动。
本发明特别适用于空间受到限制的带有旋转塔式起重机的生产船舶上，但也可用于固定或浮动平台上。
本发明的特征是清管器送进装置被连接于一个或多个连续设置的清管器切换装置，清管器切换装置带有两个或多个切换通道并被设计成将一清管器引导到一其次的清管器切换装置内或者引导到至少两个备择的管路或旁通管路内。
根据本发明的切换装置，其特征是它包括一个带有内部可转换切换活塞的切换装置外壳，切换活塞带有两个或多个管道，且外壳带有一个入口和两个或多个出口，其中可以通过一心轴切换活塞，这样根据活塞的位置使得其中一个管道与入口和其中一个出口相对应。
下面参照附图，通过举例描述本发明，其中
图1示意性示出了一个带有根据本发明之清管器系统的生产管路系统。
图2示出了用于图1所示系统的清管器切换装置。
图3示出了与图2所示相同的清管器切换装置，但其中内切换活塞移动到上部位置。
图4放大示出了图3所示清管器切换装置的细节。
图5示出了清管器切换装置的另一种设计，带有一个可转动的切换活塞，和图6示出了与图5所示相同的切换装置，但活塞转过90°。
图1所示的生产管路系统包括竖管11，12，它们连接于在一生产平台或船(未祥细示出)上的管接头25；和收集管13，它们通过旁通管27，28将井集流管23，24连接于海床上的竖管接头14。在图中仅示出了两个集流管接头23，24，但每根收集管13都可与这种接头连接，尽管这里未详细示出。
清管器系统包括一个经管路4连接于清管器切换装置19的清管器送进装置1，和一个经管路6连接于一Y形支管22的清管器接收装置2。清管器切换装置19和Y形支管22然后经平台上的管接头20，连接于竖管。除了平台上的清管器切换装置19外，对于井集流管来说，在海床上还设有清管器切换装置19，从而有可能使清管器经旁通管27，28通过井集流管或直接通过收集管13。
从以上所述的及图1所示的内容可清楚地看出本例包括一个带有总共八根竖管的生产管路系统，其中清管器送进装置和清管器接收装置两者以这样一种方式安装在平台或船舶上，即清管器可从清管器送进装置经一竖管11送下并经另一竖管12向上送到清管器接收装置。
在油或气的生产过程中，油从井集流管流过收集管13，并经竖管11，12和管路系统7流到处理设备15。在此操作中切换系统的阀9和10关闭。
采用本发明，就有可能在其它管路处于工作状态的同时检查或清理生产管路系统中的一根管路。可按以下方式实现这一操作将一清管器插入清管器送进装置1并封闭(未详细示出)。然后通过一供给系统3(未详细示出)以一定的超压为清管器加入推进剂。根据需要检查或清理的生产管路，在关闭管路系统7中相应的阀8，16的同时，打开其中一个阀9或10。此外，针对所选择的生产管路将切换装置19置于正确位置。采用一种稳定油或类似物形式的推进剂，现在可使清管器经所选择的生产管路从清管器送进装置1前进到清管器接收装置2。在清理作业期间，在清管器前面的油或气被排放到排放系统26(未详细示出)，排放系统26连接于清管器接收装置2。如上所述，在海床上可设置另一清管器切换装置19，这样如果需要就有可能使清管器经旁通管27，28通过井集流管。
在清管器到达清管器接收装置之后，关闭阀9，10并同时停止(经系统3)向清管器送进装置供给推进剂。然后，通过打开相关生产管路的阀8，16，可以通过刚被清理过的生产管路恢复输送油和气，并且通过遵循与上述相同的程序，可清理一新的生产管路。
图2详细示出了根据本发明的清管器切换装置19。它包括一个带有一顶盖34的切换装置外壳31和一个内部的，轴向(垂直地)可动的切换活塞36。切换活塞带有一个径向设置的上部管道46和一略微弯曲的下部管道47。当切换活塞处于其下部位置时，上部管道46与径向设置在外壳31上的管座50，51对应；当活塞处于其上部位置时，下部管道47与外壳31上的管座50和一第三管座52对应，如图3所示。管道和管座的内径相当于图1所示生产管路系统的直径，并且带有用以连接相关管路系统的凸缘43，44，45。
借助于一活塞杆或心轴35使切换活塞36上升和下降，该活塞杆穿过顶盖34向下延伸进一控制和密封箱53(未详细示出)。当活塞从上部位置移动到下部位置或反向移动时，活塞上的开孔55保证在活塞一侧并在切换装置外壳一端处的液体(油或气体)可以流到另一侧。此外，借助于径向地且一个在另一个之上地设置在活塞/外壳36，31上的控制轨道41，42，可防止活塞转动。
图4的详细图C和D以放大的比例示出了切换开关上管道46，47和管座50，51和52之间的过渡区。在切换装置入口处，在管座50和管道46(详细图C)之间的过渡区内如图所示使管道以角度α倒角。相应地，在切换装置出口处，也好图所示以一角度α使管座51，52的入口部分倒角(详细图D)。之所以这样做是为了当清管器穿过切换装置时防止它卡住。
图4中的详细图E示出了一个位于活塞36上一导槽54内的密封圈56。在活塞36的上部也设置有一相应的密封圈，但未详细示出。设置这些密封圈是为了防止油/气流出管道。
此外，以这种方式设计切换装置，即它能承受在生产油和气的过程中图1所示生产系统中所存在的压力。
采用以上所述的并在图2和3中示出的清管器切换装置，可使一清管器从一清管器送进装置1经一共用管路4(见图1)进给到图2所示清管器切换装置中的上部管道，其中活塞36处于下部位置，或者如图3所示通过一弯曲的下部管道47，其中活塞处于上部位置，而到达一生产管路系统中两支管的任一个之内。如图1所示通过一个接一个地设置几个切换装置，就可只用一个清管器送进装置清理几个生产管路。与现有的清管器(其中每个生产管路使用一个送进装置或使用一个可动送进装置)相比，这就节省了可观的空间。
此外，可以手动地或者借助于机械，电动或液压装置实现本发明之切换装置的控制，即上或下移动活塞。这类可以遥控的装置通常是已知的，并且这里不再进一步详细地描述它们。
图5和6示出了根据本发明之清管器切换装置的另一种设计。未采用一轴向可动的活塞，而是采用了一可转动的活塞36′。切换装置外壳31′带有一个入口管座50′和两个出口管座51′和52′，它们一个位于另一个上方。切换活塞36′也带有两个管道，即一个管道46′和另一管道47′，其中管道46′被设计成当活塞处于图5所示的位置时它连接入口管座50′和下出口管座51′，管道47′被设计成当活塞转动到图6所示的位置时它连接入口管座50′和上出口管座52′。关于这种设计，活塞也带有一个心轴35′，可手动地或借助于一驱动装置使之转动。
此外，应注意根据本发明的切换装置不应受到附图所示实例的限制。这样切换装置可带有两个以上管道并带有三个以上的管座。此外，可使管道不这样成形，例如可使管道46′弯曲以为管道47′提供更好的空间并且管座52′可以一个角度相对于切换装置外壳设置，这样图6所示的管道47′只需一较小的转动圆柱体。
权利要求
1.在一管路系统中例如在一生产平台或船舶和海床上的井口之间用以送进和接收清管器的清管系统，包括与管路系统连接设置的一清管器送进装置和清管器接收装置，其特征在于清管器送进装置(1)被连接于一个或多个连续设置的清管器切换装置(19)，清管器切换装置(19)带有两个或多个切换通道(46，47，46′47′)并被设计成将一清管器引导到一其次的清管器切换装置内或者引导到几个备择的管路或旁通管路(20)中的一个内。
2.一种用以将一清管器引导进一管路系统的切换装置，其特征在于它包括一个带有内部可转换切换活塞(36)的切换装置外壳(31)，切换活塞(36)带有两个或多个管道(46，47，46′，47)，且外壳(31)带有一个入口(50，50′)和两个或多个出口(51，52，51′，52′)，其中可以通过一心轴切换活塞，这样根据活塞的位置使得其中一个管道(46，47，46′47′)与入口(50，50′)和其中一个出口(51，52，51′52′)相对应。
3.如权利要求2所述的切换装置，其特征在于切换活塞(36)带有两个管道(46，47)并可轴向移动，这样通过使活塞从一下部位置移动到上部位置或反向移动可实现从一个管路到另一管路的切换。
4.如权利要求2所述的切换装置，其特征在于切换活塞(36′)带有两个管道(46′，47)并可转动，这样通过使其从一第一位置转动到一第二位置或者反向转动，就可使活塞从一个管路切换到另一管路。
全文摘要
在一管路系统中例如在一生产平台或船舶和海床上的井口之间用以送进和接收清管器的清管系统，包括与管路系统连接设置的一清管器送进装置和清管器接收装置。清管器送进装置(1)被连接于一个或多个连续设置的清管器切换装置(19)，清管器切换装置(19)带有两个或多个切换通道(46，47，46′47′)并被设计成将一清管器引导到一其次的清管器切换装置内或者引导到几个备择的管路或旁通管路(20)中的一个内。
文档编号F17D1/00GK1102601SQ9311432
公开日1995年5月17日 申请日期1993年11月6日 优先权日1993年11月6日
发明者S·阿克斯塔德, W·弗雷德里克森, S·韦格斯 申请人:挪威海德罗公司