专利名称：在水下井装置中的线缆安装的制作方法
技术领域：
本发明涉及在水下井装置中安装线缆。
背景技术：
在海底碳氢化合物井装置中，脐带从表面平台向海底流体生产设备输送功率和流体。最初意图用于备份的目的，脐带在其内典型地具有用于化学品和液压控制线路的冗余或备用的管道。随着时间的过去，环绕脐带中的电缆的铜芯的绝缘材料可例如通过水侵入或化学降解而退化。该芯本身也可典型地通过腐蚀而退化。这样的退化可导致该芯的电容量减少， 使得通到井装置的可利用的功率不足，而该井装置则不能够充分地运行。一种备选的可能性是以需要利用现有功率分配系统不可获得的额外功率的额外设备来升级该井装置。尽管在英国专利申请No. 0921858.7中教导了备选的解决方案，但目前这些问题仅有的解决方案是更换非常昂贵的脐带。US-A-5871052涉及使用泥浆泵送技术的井下用具部署技术而US-A-5967816涉及用于在这样的技术中使用的母头湿式连接器。
发明内容
根据本发明，提供了在水下井装置的顶侧位置和该装置的水下位置之间安装线缆的方法，该方法包括将该线缆的一端插入这些位置之间的通道中以及使用沿着该通道传送的流体沿着该通道移动该线缆，使得该线缆在所述位置之间延伸。所述通道可包括在所述位置之间的脐带中的管道，例如在所述脐带中的备用或未使用的管道或者在该井装置的运行中使用的管道。所述脐带可在一个上端处联接到顶侧脐带终止单元。在这种情况中，在所述上端处，所述管道可通过上导管联接到所述顶侧脐带终止单元，该上导管提供了所述通道的一部分，且所述线缆插入该上导管中。在所述脐带的相对的下端处，所述管道可与下导管连通，该下导管提供了所述通道的一部分。可从所述下导管排出或回收所述流体，或者所述下导管可与水下脐带终止单元联接。可在所述下导管中存在连接器，所述线缆的相对端与其联接。该连接器可在该下导管的外部通讯。优选地，所述通道提供有用于在所述通道中引导所述线缆的工具，所述引导工具例如处于这样的下导管中。优选地，所述线缆携带这样的工具所述流体相对于该工具起作用以辅助所述流体移动该线缆。所述线缆可包括至少一个电导体和/或至少一个光导纤维线路。在另一种方法中，根据本发明，所述线缆从所述水下位置向所述顶侧位置移动，所述流体为生产流体。在根据本发明的另外的方法中，所述通道包括在所述位置之间的、携带诸如化学品或水和/或气体的流体的线路。本发明还包括包含由根据本发明的方法安装的线缆的装置。
图1示意性地示出了海底碳氢化合物井装置的顶侧端；图2示意性地示出了该装置的海底端；图3是图1中所示出的内容的一部分的详细视图；图4是图2中所示出的内容的一部分的详细视图；以及图5示意性地示出了图2中所示出的内容的备选。
具体实施例方式在下面的实施例中，绝缘的线缆沿着备用的、备份的或在使用中的化学品或液压控制线路管道向下泵送。该线缆可具有一个、两个(用作返回线路)或更多芯并可被用于向和/或从海底生产设备输送电功率和/或数据。光导纤维线缆也可在该线缆中，以提供更换或额外的通讯链接。该实施例允许通到成熟油田(Brownfield)现场的额外的电功率和/或通讯容量，或向升级的流体生产设备提供额外的电学和/或通讯设备。首先参照图1，在海底碳氢化合物井装置的表面处，在脐带4内的多种气体和/或流体和/或化学品供应管道1、2和3(作为实例仅示出三个)以及功率和/或通讯线缆(未示出)以连接器5端接。连接器5通过可为刚性导管的上导管8中的相应的一些与连接器 6联接。连接器6本身在顶侧脐带终止单元(TUTU) 7处与连接器61的相应连接器匹配。选定管道3 (其可为例如在脐带4中的备用或未使用的管道)来接收向下泵送的更换或补充线缆9。对于该选定的管道3，相应的导管8形成“侧入”子组件10的一部分， 该侧入子组件包括在管道3的导管8处的允许线缆9进入但不允许流体逃逸的布置11。之后流体(或者是用于管道3的普通流体，或者如果管道3是备用或未使用的管道则是特殊的惰性流体)从子组件10的导管8沿箭头12的方向朝着海底设备沿管道3向下泵送以随其携带线缆9。承杯13朝着线缆9的一端放置，以在这个过程中提供帮助。线缆9可包括至少一个用于功率和/或通讯的电导体，或其可包括至少一个用于通讯目的的光导纤维线路，或其可包括至少一个用于功率和/或通讯的电导体和至少一个光导纤维线路。线缆9 利用适用于该线缆9的功能或者多个功能的可匹配的湿式连接器14端接。如果连接器14 本身足够在线缆9的向下泵送中提供辅助，则可省略承杯13。应该注意子组件10 (其还包括其余的导管8和全部连接器6)实际上为脐带4及其连接器5 (否则它们可与连接器6匹配)的扩展，且是为了提供用于插入线缆的侧入口以典型地用来延长成熟油田井的寿命的目的而安装的。还应该注意附图中的脐带4不按照比例且相比于子组件10和TUTU 7放大了尺寸。尽管在本实施例中使用了在脐带4内的备用或不使用的管道3，但如果线缆9及其承杯13和连接器14的尺寸相比于管道3的直径足够小，则该管道3可为持续用于其正常功能的管道。因此，将流体沿管道向下泵送以传送更换或补充线缆9可为正常运行的一部分或可为了该任务而专门进行。如图2中图解地示出的，退出子组件15放置在脐带4的海底端和海底脐带终止单元(SUTU) 16之间。对于在脐带4中的管道(除了用于将线缆向下泵送的管道3)的海底端处的各个连接器17，该子组件15包括端接于与SUTU16的相应连接器191匹配的连接器 19中的下导管18 (其可为刚性的)。而且，该子组件15包括从管道3的连接器17延伸的下导管20(其可为刚性的)，其用于将流体从管道3排出到周围的水中，并在其下端处携带可匹配湿式连接器21，从而提供了到外部线缆22的连接，以对诸如至少一个海底控制模块 (SCM)的海底器件进行供给。该可匹配湿式连接器21允许流体在该连接器21与连接器14 匹配之前和之后两种情况下经过它。用于将线缆9安装在脐带4内的管道3中的操作模式如下。图3和图4示出了顶侧侧入和海底线缆退出布置的细节。在侧入子组件10安装到脐带4和TUTU 7之间之前， 不带有承杯13或连接器14的线缆9通过布置11的密封夹23而插入，使得其通过侧入子组件10的连接器端口伸出。之后承杯13和连接器14装配到线缆9上。之后环绕例如为毡或合成材料的填充物M的夹23充分地上紧，以允许线缆9滑动，但提供由组成填充物M 的材料的饱和(利用通过油脂点25注入的油脂)导致的良好密封。之后将子组件10安装在脐带4和TUTU7之间。海底侧出组件15由远程操作的运载工具安装。利用通过管道3的流体流，线缆9 被向下泵送且连接器14通过用于引导线缆9和连接器21的、刚好位于侧出子组件15中的连接器21上方的对中器沈与匹配的连接器21对齐。在包括导管8、管道3和导管20的通道中、对中器26的上方可存在至少一个另外的这样的对中器。连接器14携带弹簧夹的筒， 弹簧夹使该连接器夹到连接器21上的插头27上，以将它们锁在一起。所示出的侧出子组件15的构型允许将向下泵送的流体排入海中或对其进行回收。备选地，如图5所示，该侧出子组件可被构造为连接到SUTU 16以允许管道3持续地用于流体流。其它布置包括在线缆9的安装期间排放向下泵送的流体且之后关闭该排放孔以允许该管道持续地用于流体流。如果多个备用流体管道空闲，则侧出组件15可被构造为将来自携带线缆9的管道的流沿着另一流体管道向上传送回到表面。之后该流径可关闭(在连接器14和连接器21的湿式匹配期间)以允许将来使用该第二流体管道。因此，侧出组件15提供了从湿式匹配连接到用于连接到SCM或需要功率和/或通讯的其它器件的传统跨接器的电学和/或光学开源 (break-out)0侧入子组件和侧出子组件可用于单次使用或可永久性地在装置中，或可为可释放的以及针对偶尔的运行进行部署。例如，对于永久性装置，连接器14可在连接器21和插头 27上被闩锁及锁住，或者如果操作者想要移除它，则包括解除闩锁的能力。尽管操作者可仅移除海底侧出组件15并切断线缆9，但可通过从顶侧施加拉力来实现解除闩锁。本发明的另一个可能的用途可为使用生产流体从海底位置向顶侧位置向上泵送补充或更换线缆。本发明的一个另外的可能用途为通过包括与脐带分开且携带流体的线路(诸如化学品或水和/或气体注射线路)的通道向下泵送线缆。使用本发明的优点其避免了更换退化的用于功率和/或通讯的脐带。
其使得能够通过额外的线缆(场地扩展或新装备)增加在装置处可获得的功率Mo其实现用于额外装备的第二通讯路径。
权利要求
1.一种在水下井装置的顶侧位置和该装置的水下位置之间安装线缆的方法，该方法包括将该线缆的一端插入所述位置之间的通道中以及使用沿着该通道传送的流体来沿着该通道移动该线缆，使得该线缆在所述位置之间延伸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通道包括在所述位置之间的脐带中的管道。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述管道包括在所述脐带中的备用或未使用的管道。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述管道包括在该井装置的运行中使用的管道。
5.根据权利要求2至4中的任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述脐带在一个上端处联接到顶侧脐带终止单元。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述上端处，所述管道通过上导管联接到所述顶侧脐带终止单元，该上导管提供了所述通道的一部分且所述线缆插入该上导管中。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该线缆的所述端从上导管的一侧插入所述上导管中。
8.根据权利要求2至7中的任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在所述脐带的相对的下端处，所述管道与下导管连通，该下导管提供了所述通道的一部分。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述流体从所述下导管排出或回收。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述下导管与水下脐带终止单元联接。
11.根据权利要求8至10中的任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在所述下导管中存在连接器，所述线缆的相对端与该连接器联接。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述连接器在所述下导管的外部通讯。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述连接器连通到所述下导管的一侧。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述通道提供有用于在所述通道中弓丨导所述线缆的工具。
15.根据权利要求14而依赖权利要求8至14中任一项权利要求的方法，其特征在于， 所述引导工具在所述下导管中。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述线缆携带工具，所述流体相对于该工具起作用以辅助所述流体移动该线缆。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述线缆包括至少一个电导体和/或至少一个光导纤维线路。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述线缆从所述水下位置向所述顶侧位置移动，所述流体为生产流体。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通道包括在所述位置之间的、携带流体的线路。
20.一种装置，其包括由根据前述权利要求中的任一项的方法安装的线缆。
全文摘要
本发明涉及在水下井装置中的线缆安装。一种在水下井装置的顶侧位置(7)和该装置的水下位置(16)之间安装线缆(9)的方法，该方法包括将线缆的一端插入在所述位置之间的通道(8，3，20)中以及使用沿着该通道传送的流体来沿着该通道移动该线缆，使得该线缆在所述位置之间延伸。
文档编号H02G9/02GK102364795SQ20111016706
公开日2012年2月29日 申请日期2011年6月8日 优先权日2010年6月8日
发明者N·J·埃尔森, P·维亚斯 申请人:韦特柯格雷控制系统有限公司