Нефтедобывающая установка подводной станции

 

Изобретение относится к нефтедобывающим установкам, размещенным на подводных станциях. Цель изобретения - упрощение технологического обслуживания, ремонта и монтажа за счет обеспечения разделения зоны головок скважины и зоны функциональных модулей и укладки модулей один на другой в порядке уменьшения надежности . Для этого установка в разграниченной зоне имеет распределительную раму. На раме имеется четыре направляющих цоколя для пары установленных один на другой соединительного и контрольного модулей. Для центрального управляющего модуля име ,ется центральньм направляющий цокоЛь. ;Каждый модуль снабжен направляющи ш втулками, геометрия которых соответствует геометрии направляющих приспособлений , размещенных l-ia направляющих цоколях основания и распределительной рамы или на нижних модулях. § :На нижней части каждого модуля имеется разъем, взаимодействующий с муфСО той, размещенной на верхней части С нижнего модуля. Управление блокировкой разъема осуществляется посредством приемника внутреннего многоканального разъема, установленного на каждом модуле. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

СО!О3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) Ф) (5D 4 Е 21 В 33/035

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H flATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) .3816002/22-03 (22) 20.1!.84 (31) 8318458 (32) 21.11.83 (33) FR (46) 07.12.86. Бюл. № 45 (71) Сосьете Насьональ ЕЛФ Акитэн (Продюксьон) (FR) (72) Вилем Ладески (FR) (53) 622.245.7(088.8) (56) Патент Франции № 2371552, кл. F 02 D 29/00, 1977. (54) НЕФТЕДОБ11ВАЮ!ЦАЯ УСТАНОВКА ПОДВОДНОЙ СТАНЦИИ (57) Изобретение относится к нефтедобывающим установкам, размещенным на подводных станциях. Цель изобретения — упрощение технологического обслуживания, ремонта и монтажа за счет обеспечения разделения зоны головок скважины и зоны функциональных модулей и укладки модулей один на другой в порядке уменьшения надежности ° Для этого установка в разграниченной зоне имеет распределительную раму. На раме имеется четыре направляющих цоколя для пары установленных один на другой соединительного и контрольного модулей. Для центрального управляющего модуля имеется центральный направляющий цоколь.

;Каждый модуль снабжен направляющими втулками, геометрия которых соответствует геометрии направляющих приспособлений, размещенных на направляющих цоколях основания и распределительной рамы или на нижних модулях.

На нижней части каждого модуля имеется разъем, взаимодействующий с муфтой, размещенной на верхней части нижнего модуля. Управление блокировкой разъема осуществляется посредством приемника внутреннего многоканального разъема, установленного на каждом модуле. 9 з.п. ф — лы, 1 ил.

1276265

5 !

О !

Изобретение относится к нефтедобывающим установкам, размещенным на подводных станциях на большой глубине.

Цель изобретения — упрощение технологического обслуживания, ремонта и монтажа.

На чертеже показана нефтедобывающая установка подводной станции с модулями и манипулятором их последовательностей установки на основание.

Установка состоит из основания 1.

Его особенность заключается в том, что на каждой малой стороне прямоугольника сгруппировано по два участка для головок скважин,в виде приемных отверстий, которые снабжены в виде составных частей направляющим

1 цоколем 2, на четырех углах которого установлены направляющие колонны 3, а на диагональных швеллерах закреплена осевая зажимная муфта 4 головки скважины. На боковых сторонах основания с помощью направляющих стоек 5 и 6 крепятся трубопроводы для отвода продукции, головка 7 трубы для продукции или нагнетания и головка 8 для шланга, к которой подходят трубопроводы и кабели контрольно-управляющего блока на поверхности моря, последний может размещаться в нескольких десятках километров. от станции или от запасного буя, находящегося в нескольких сотнях метров на станции,. Причем трубопроводы и кабели направляются посредством направляющих стоек 9 и 10.

Центральная зона li остается свободной и предназначена для установки распределительной рамы 12. С этой целью на продольных балках основания 1 выполнены направляющие стойки

13, на которые устанавливаются втулки 14 распределительной рамы 12. Направляющие стойки 5 и 6, прикрепленные к основанию, служат соответственно для крепления головки 8 для шланга и для направления головки 7 трубопровода для продукции или нагнетания. Участки для головок скважины предназначены для установки на каждом из них эксплуатационной головки

15 в виде корпуса, в котором размеще- на "елка" 16, а также эксплуатационное предохранительное оборудование между верхней плитой 17, снабженной в центре зажимной муфтой 4, двумя направляющими колоннами 18 с обеих сторон от центра, приемником для внутреннего многоканального разъема

19 и нижней прямоугольной рамкой 20, в центре которой размещен механический разъем 21 для захвата и блокировки зажимной муфты 4 головки скважины на направляющем цоколе основания

l. На других углах рамки размещены направляющие втулки 22, скользящие по направляющим колоннам 3 направляющего цоколя основания; Блок содержит также приемник для наружного многоканального разъема 23, соединенного с контрольным модулем 24 посредством многоканального разъема 25, и выпускное устройство 26 для отходов, соединяемое с соединительным модулем через разъем 27.

Распределительная рама 12, состоящая из продольных и поперечных балок и распорок, имеющая размеры, соответствующие зоне !! основания 1, имеет четыре периферийных участка для соединительных модулей 28 и один центральный участок для центрального уп1 равляющего модуля 29. На каждой стороне размещены два направляющих цоколя 30 для соединительных модулей, а в центре — один центральный направляющий цоколь 31 для центрального управляющего модуля 29, снабженного двумя приемниками 32 для внутренних электрогидравлических многоканальных разъемов 33.

На боковой стороне распределительной рамы 12 закреплено два разъема

34, присоединяемые к цоколю трубопроводов 7 на основании 1 ° Количество периферийных цоколей соответствует количеству головок скважин. Цоколи

30 и 31 могут быть насажены или могут быть составной частью распределительной рамы 12. Их конструкции идентичны конструкции направляющих известных цоколей.

При этом квадратная рамка цоколя содержит распорки, расположенные по диагонали, на которых закреплена по оси муфта 4, выполненная для захвата и блокировки разъемом. На четырех углах квадрата установлено четыре направляющие колонны 3 умеренной длины.

Цоколь 30 предназначен для установки соединительного модуля 28, выполненного в виде квадратного корпуса, содержащего верхнюю плиту 35, соединенную на четырех углах посредством направляющих втулок 36 с рам1276265 кой швеллеров 37. По оси модулей на верхней части плиты 35 закреплены приемник для внутреннего многоканального разъема 38 и муфта 4, а на нижней части корпуса — механический 5 разъем 21 для захвата и блокировки муфты 4 распредительной рамы. Внутри размещен многопроходной гибкий шлейф

39, заканчивающийся разъемом 25 связи с контрольным выходом устройства

26 для отходов "елки". На верхней плите 35 с обеих сторон от центра расположено две направляющих колонны 18.

Оборудование этого модуля дополня- 15 ют система гидравлического привода, обеспечивающая работу механического разъема 21, и другие гидравлические системы, подключаемые к разъему эксплуатационной головки, в частности 20 обеспечивающие связь соединительного модуля с выходной муфтой головки скl3ажины, Направляющие колонны 18 предназначены для углового позиционирования 25 контрольного модуля 24 с помощью втулок 40, размещенных в модуле, который выполнен в виде корпуса, закрытого плитой 41. На последней закреплены, как и в модуле 28, две колонны 18 и щ муфта 4, а также охватывающая часть

42 внутреннего многоканального разъе1 ма. По бокам модуля размещены наружный многоканальный разъем 25 для связи с "елкой" 16 и приемник для наружного многоканального разъема для связи с центральным управляющим модулем 29 (многоканальный разъем 431.

Оборудование модуля дополняют электронные и электрогидравлические кон в 40 тейнеры 44.

На нижней рамке, к которой посредством металлических листов и швеллеров прикреплена верхняя плита 41, установлены на четырех углах направ- 5 ляющие воронки 45, участвующие в направлении модуля с помощью линейных направляющих, прикрепленных к колоннам 3 направляющего цоколя. На верхней части модуля установлены также механический разъем 21, предназначенный для связи с соединительным модулем 28, и охватываемая часть многоканального разъема, 46 позволяющего осуществлять функциональный контроль электрических и гидравлических систем модуля 28, а именно датчиков давления, регулировочное сопло регулирования расхода и контрольное устройство, указатель наличия песка, гидравлические клапаны и др.

Центральный направляющий цоколь

31 распределительной рамы 12 предназначен для установки на нем центрального управляющего блока 29, корпус которого образован верхний плитой

46. На четырех углах плиты 46 закреплены направляющие втулки 47, предназначенные для скольжения по колоннам

3 распределительной рамы.

Кроме того, на модуле установлено четыре наружных электрогидравлических многоканальных разъема 43,ппя соединения с приемником контрольного модуля 24, один или два внутреннйх электрогидравлических многоканапьных разъема 48, соединяющих этот блок с охватывающей частью многоканальных разъемов 33 на распределительной раме 12 и другие наружные и подвижные охватываемые многоканальные разъемы

49, соеди яющие модуль с каждым контрольным модулем 24, а также наружные многоканальные разъемы 50. Внутри модуля размещены контейнеры 51 для гидравлических, электронных и электрогидравлических систем.

Каждый участок, на котором ожидается установка модуля, и каждый модуль, остающийся временно или постоянно без модуля, после окончательной его установки защищен щитом .52 модульной конструкции, т.е. плитой

53, амортизирующей энергию удара, которая соединена с юбкой 54, служащей газовой ловушкой. На ней установлены две направляющие трубы 55 с ( внутренним диаметром, позволяющим входить направляющим колоннам 18, а по оси — муфта 56 для прохождения гидравлической жидкости на верхней плите 53 и механический разъем 21 на нижней части.

Щит 52 предназначен для установки на центральный управляющий блок 29, но щиты такой же конструкции и, следовательно, взаимозаменяемые, могут предохранять модуль 15, являющийся головкой скважины, а также соединительный модуль 28 и контрольный модуль 24 или даже неиспользуемый участок распределительной рамы 12.

Операции по установке модулей производятся манипулятором 57 укладки и соединения. Он выполнен в виде мачты крана 58, установленной ак"

1276265 сиально на плите или основании 59, снабженном двумя направляющими трубами 60 для направления колонн 18, размещенными с обеих сторон от центра плиты, и четырьмя направляющими воронками 61, установленными на углах плиты для опускания скольжением по линейным направляющим, закрепленным на направляющих колоннах 3 осно- 10 вания. Соединительный элемент 62 на вершине мачты для группы штанг позволяет производить его спуск с плавучего средства. Внутренний многока» нальный разъем 63 служит для переда- 15 чи электрических и гидравлических команд по .связке кабелей и трубопроводов с поверхности на модуль, установленный на манипуляторе. На верхней части плиты аксиально установлен ме- 2р ханических разъем 21, предназначенный для захвата муфты 4 унифицированной конструкции, которая имеется в любом модуле. На мачте шарнирно установлена телескопическая крановая 25 стрела 64 с манипуляционным колпаком, воздействующим на многоканальные разъемы, в виде манипуляционного органа 65, снабженного средствами 66 визуальной индикации. Манипуляционный 3О орган снабжен электрогидравлическими приводами для перемещения, блокировки и деблокировки наружных многоканальных разъемов на операционных модулях, 35

Установка подводной станции осуществляется следующим образом.

С помощью спускающего оборудования на дно моря укладывают основание

1, снабженное направляющими цоколями,.40 и выравнивают его по уровню с помо— щью соответствующих механизмов. После бурения четырех скважин устанавливают головки 1.5 скважин и щиты, ана.логичные щиту 52, опускают и устанав-45 ливают распределительную раму 12 в

I зоне, предусмотренной в центральной части плиты основания, используя направляющие стойки 13, на которые насаживаются направляющие втулки 14.

Спуск модуля, являющегося эксплуатационным блоком, может осуществляться с помощью манипулятора 57. Заблокированный с помощью разъема 21 на муфте 4 модуля и позиционированный в угловом положении с помощью колонн

18, входящих в направляющие трубы манипулятора, модуль спускают с судна с помощью группы штанг вдоль линейных направляющих, прикрепленных к колоннам 3. Благодаря средствам 66 визуальной индикации, установленным на манипуляторе, модуль, спущенный вблизи выбранного места для основания, позиционируют в угловом положении так, чтобы четыре направляющие втулки 22 модуля были насажены на четыре колонны 3 направляющего цоколя. После установки модуль блокируют на направляющем цоколе с помощью манипуляционного органа 65, который обеспечивает блокировку механического разъема 21 модуля на муфте 4 цоколя и функциональные операции модуля. После установки модуля разъединяют механические связи между манипулятором и модулем с помощью органа

65, и манипулятор снова освобождается для выполнения других операций.

Цоколь, к которому сходятся все электрогидравлические соединения шланга, спускают и блокируют на участке, образованном на боковой стороне распределительной рамы с помощью двух муфт и направляющих стоек 10 основания, взаимодействующих с направляющими трубками цоколя. Затем шланг укладывают на дно моря до управляющего блока на поверхности, который может находиться в нескольких десят.ках километров от станции, и/или до буя, поставленного на якоре в нескольких сотнях метров от станции.

Четыре соединительных модуля 28 опускают и крепят на направляющих цоколях таким же способом. Затем на верхней части каждого модуля 28 устанавливают контрольный модуль 24. Направление в непосредственной близости осуществляется с помощью колонн

18, которые должны войти во втулки, размещенные внутри модулей 24. Во время этой операции охватываемый многоканальный разъем 46 соединяют с охватывающим многоканальным разъемом

38 соединительного модуля 28. Затем таким же способом на распределительную раму опускают центральный блок

29.

Манипулятор 57 производит электрические и гидравлические соединения между различными модулями. Так, он приводит в действие многоканальные .,разъемы и обеспечивает соединения между центральным управляющим модулем

1276265

29 и шлангом 8 (разъем 50 на муфту 4), центральным управляющим модулем 29 и контрольным модулем 24, соединительным модулем 28 и блоком головки 15 скважины; контрольным модулем 24 и блоком головки 15 скважины (разъем 25 и разъем 23), трубопроводами распределительной рамы и эксплуатацибнными трубопроводами (разъем 34 на цоколь 2).

Соединения между модулями распределителя и модулями на основании осуществляются посредством связей, позволяющих относительное отклонение позиционирования. Что касается внут— 5 ренних соединений модулей на распределителе, сближение соединяемых частей таково, что можно использовать для соединений менее гибкие материалы с небольшим отклонением, например, 2О между центрапьным управляющим модулем 24 и приводами внутренних клапа— нов распределителя.

Преимущества такой модульной конструкции подводной станции значительны. Над блоком головки 15 скважины не установлено никакого контрольного оборудования. Наоборот, такое оборудование частично установлено на соединительном модуле 28 (износорегули — ЗО руемое сопло) и частично на контрольном модуле (электрогидравлический распределитель к соединительному мо— дулю 28 и модуль головки 15 скважины после дешифровки команд).

Таким образом, все менее надежные модули размещены сверху так, что облегчен доступ к ним -и манипуляции с ними и вне головки 15 эксплуатационной скважины. Каждый менее надежный 4О модуль можно поднять непосредственно с помощью манипулятора 57, который расцепляет автономно все взаимные соединения благодаря органу 65. Операции подъема и спуска, осуществляе — g$ мые с помощью манипулятора, выполняются с осевым приложением сил на каждый модуль благодаря системе муфта

4 — разъем 21, установленной по оси на каждом модуле. 50 формула изобретения

1. Нефтедобывающая установка подводной станции, содержащая основа- 55 ние, снабженное по меньшей мере в одной прилегающей к его боковым сторонам зоне по крайней мере одним участком, имеющим закрепленный на основании направляющий цоколь по его краям с выполненными в виде колонн направляющими органами, установленный на цоколе эксплуатационный модуль головки с елкой, и снабженное ограниченным участком с направляющими колоннами для размещения соединительного, управляющего и контрольного модулей, каждый из которых имеет направляющие органы в виде направляющих колонн и втулок, геометрия которых соответствует геометрии направляющих органов, размещенных на основании или цоколе, трубопроводы отвода продукции, головку для трубопроводов и манипулятор укладки модулей, о т л и ч а ю щ а я с я, тем, что, с целью упрощения технологического обслуживания, ремонта и монтажа, она снабжена установленной на ограниченном центральном участке основания распределительной рамой с центральным и периферийными направляющими цоколями, на которых размещены соответственно центральный управляющий модуль и функциональный модульный блок, состоящий из установленных один на другом соединительного и контрольного модулей.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что направляющие основания размещены на четырех углах его направляющего цоколя, а каждый модуль содержит две установленные на его верхней части с дбеих сторон от центра верхние направляющие колонны, расстояние между которыми одинаково для всех модулей, при этом модули, непосредственно не связанные с направляющим цоколем основания и распределительной рамы, снабжены направляющими втулками, взаимодействующими с верхними направляющими колоннами нижнего модуля.

3, Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что каждый модуль снабжен установленными в центральной нижней части механическим разъемом, а в верхней части — соединительной муфтой под разъем верхнего модуля для захвата одним манипулятором укладки модулей.

4. Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в верхней части каждого модуля установлен приемник внутреннего многоканального

1?76265 разъема для управления блокировкой его разъема, а направляющие цоколи основания и распределительной рамы снабжены унифицированными муфтами.

5. Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что модуль эксплуатационной головки с елкой снабжен приемником многоканального разъема для подсоединения к контрольному модулю и разъемом выпуска отхо- 1О дов эксплуатационной головки для подсоединения к соединительному модулю.

6. Установка. по пп. 1 и 5, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что соеди- 15 нительный модуль снабжен шлейфом с разъемом под разъем выпуска отходов эксплуатационной головки.

7. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что количество 2(} направляющих цоколей основания соответствует количеству головок скважины.

8. Установка .по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем,что контрольный 25 модуль снабжен внутренним многоканальным разъемом для подсоединения к приемнику многоканального разъема соединительного модуля, приемником наружного многоканального разъема для подсоединения к центральному управляющему модулю и наружным многоканальным разъемом для подсоединения к модулю головки, а управляющий мо— дуль снабжен по меньшей мере одним многоканальным разъемом для подсоединения к распределительной раме, четырьмя наружными многоканальными разъемами для подсоединения к контрольному модулю и двумя наружными многоканальными разъемами для подсоединения основного и вспомогательных аварийных шлангов.

9. Установка по п. 8, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что трубопроводы отвода продукции и головка под трубопроводы размещены на основании.

10. Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена установленными на контролирующем и управляющем модулях индивидуальными щитами.

1276265

Нефтедобывающая установка подводной станции Нефтедобывающая установка подводной станции Нефтедобывающая установка подводной станции Нефтедобывающая установка подводной станции Нефтедобывающая установка подводной станции Нефтедобывающая установка подводной станции Нефтедобывающая установка подводной станции 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам соединения водозащитных колонн с устьевой головкой подводных скважин

Изобретение относится к освоению подводных месторождений полезных ископаемых в арктических условиях, преимущественно жидких и газообразных, а именно к сооружению подводных технологических комплексов, которые обеспечивают проведение работ по методу кустового бурения независимо от погодных условий и наличия ледового покрова

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при бурении нефтяных и газовых скважин на суше и морских скважин с надводным устьем

Изобретение относится к системе для морской добычи нефти или газа, содержащей судно со средством для поддержания нужного положения и ориентации, придонную установку на морском дне для, по меньшей мере, двух добывающих скважин и продуктовые трубопроводы для соединения придонной установки с судном

Изобретение относится к освоению подводных месторождений полезных ископаемых в арктических условиях, преимущественно жидких и газообразных, к монтажу подводных технологических комплексов, которые обеспечивают проведение работ по методу кустового бурения независимо от погодных условий и наличия ледового покрова

Изобретение относится к способам и устройствам для консервации, заканчивания и ремонта скважин

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для извлечения оборудования из устья нефтяной скважины
Наверх