防止海底輸油管道堵塞的置換管道結構的製作方法

2023-06-01 00:39:51 1

專利名稱：防止海底輸油管道堵塞的置換管道結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種海底輸送管道結構，特別是一種防止海底輸油管道 因停止輸送產生凝管現象，造成海底管道堵塞的置換管道結構。
技術背景海洋石油開發工程中，海底輸送石油是經過海底輸油管道來輸送的，由 於不少油氣田所產原油的凝固點較高，當海底輸油管道停輸時，管道中的原 油將會在較短時間內發生凝固而堵塞管道，對油田的正常生產構成很大的威 脅。通常情況下，當海底輸油管道發生關斷後，為了避免原油凝固而堵塞管 道，需要及時採用海水、柴油等介質將海底輸油管道中的原油全部置換出來。 傳統的解決辦法是通過安裝在平臺上的泵對海底輸油管道進行正向置換，或 利用周邊平臺上的泵對海底輸油管道進行反向置換，都需要在平臺上增加相 應設施，同時需要有人操作，工程投資費用較高；如果採用船舶上的泵將海 水、柴油等介質來置換海底輸油管中的原油，由於船舶的應急反應需要一定 的時間或是由於天氣或其它原因船舶無法及時趕到，不能及時將海底輸油管 道中的原油進行置換時，存在輸油管道中的原油就會有堵塞管道的風險，同 時置換作業不易操作，且費用較高，因此，無法經濟有效地開發邊際油氣田。 實用新型內容本實用新型的目的是提供一種改進的海底輸油管道結構，即採用一種子 母管道結構，用母管輸送原油，子管輸送置換所用柴油。預先將柴油注入子 管內，當海底輸油管道停輸後，通過子管及時將柴油輸送到輸送原油的母管 入口內，從而將原油稀釋，置換出海底管道，避免由於原油停輸造成凝管產 生海底管道堵塞事故的發生。本實用新型採用以下技術方案 一種防止海底輸油管道堵塞的置換管道 結構，包括管道，其特徵在於由兩根平行並列在一起的管道構成，管道 與管道之間相隔一定距離設有連接裝置，該連接裝置將兩根管道連接在一起 構成一個整體子母管道結構。所述管道之間相隔一定距離，墊有一個以上的彈性支撐墊塊，管道的外 表面墊有鐵片，鐵片按管道的外徑彎製成弧型，使其與管道充分接觸。 所述連接裝置採用鉛絲綁紮。所述連接裝置是由兩個雙Q形狀的卡子構成，並採用螺栓將兩個雙Q形 狀的卡子相對連接。所述連接裝置是採用法蘭連接。本實用新型由於採用上述技術方案，充分依託周圍油田平臺上的資源， 不僅實現了海底管道停輸後的及時置換，為油田的安全生產提供了有力的保 障，而且節約了工程成本，提高了經濟效益。
以下結合附圖及實施例對本實用新型進行詳細描述。

圖l為本實用新型子母管道綁紮結構圖。 圖2為本實用新型子母管膨脹彎吊裝卡子結構主視圖。 圖3為本實用新型子母管膨脹彎吊裝卡子結構側視圖。 圖4為本實用新型子母管道膨脹彎斜撐卡子結構主視圖。 圖5為本實用新型子母管道膨脹彎斜撐卡子結構側視圖。 圖6為本實用新型子母管近平臺水泥壓塊圖。 圖7為本實用新型平管與膨脹彎部分法蘭連接圖。 圖8為本實用新型立管與膨脹彎部分法蘭連接圖。 圖9為本實用新型子母管道立管綁紮卡子結構圖。
具體實施方式
參見圖1所示，本實用新型管道部分採用雙管道結構，由管道l、管道 2、鉛絲4、橡膠墊塊3、鐵片5構成。小管徑管道2與管徑相對較大管道1 平行並列並採用延展性較好的鉛絲4將這兩根管道綁紮構成一體，其中小管 徑的管道2作為子管道用於進行柴油置換，大管徑管道1作為母管道用於輸 送原油。母管道1其結構形式為單層鋼管或單層保溫管；子管道2是輸送鋼 管，其結構形式為單層鋼管。兩根管道之間相隔一定距離墊有彈性支撐墊塊3， 且根據需要間布有數個。彈性支撐墊塊3採用橡膠或馬蹄脂材料製成，由於 橡膠和馬蹄脂具有較好的彈、塑性力學性能， 一定程度上可防止子管道在安 裝過程中發生扭轉。在兩根管道的外表面，綁紮鉛絲的位置墊有鐵片5，以促 進鉛絲的綁紮效果。鐵片5按管道的外徑彎製成弧型，使其與管道充分接觸。綁紮成一體的子母管道結構，在實施鋪設作業時，鋪管船上的兩條簡易
作業線用於子管的焊接與檢驗，將鋼管道逐根焊接構成輸送管道。在鋪設過程中，子管道2不通過張緊器，利用其撓性自然彎曲至託管架前的作業平臺 進行綁紮鋪設。子母管道鋪設後，船上的挖溝機進行挖溝，挖溝作業後馬上進行回填， 施工作業非常穩定。置換過程中，管道內介質的壓力及溫度相對較低，因此，強度亦滿足規 範要求。參見圖2、圖3所示，對於膨脹彎部分的子母管採用子管與母管整體吊裝 的方式，即利用剛性吊裝卡子7進行綁紮，吊裝卡子7以母管道1軸心作為 中心軸，子管道2不與吊裝卡子7接觸，可很大程度上減小子管產生應力集 中。根據許用懸跨要求，在膨脹彎指定位置進行綁紮。為了避免吊裝過程中 膨脹彎彎曲過大，必要時可在彎頭處可增加斜撐12，斜撐12兩端以斜撐卡子 8方式用於與管道結構連接，參見圖4、圖5所示。吊裝卡子7、斜撐卡子8 和斜撐12在吊裝安裝完畢後被拆除，以免影響膨脹彎的作用。參見圖7、圖8所示，分別為平管與膨脹彎部分法蘭連接和立管部分與膨 脹彎部分海底法蘭連接，每套海底法蘭包括旋轉法蘭9與焊頸法蘭10兩部分。 連接時，考慮到子母管道軸心距離較小，法蘭位置應先錯開一定距離。在進 行水下連接時，利用子管道較好的撓性，可先將其移至合理位置，將母管道l 的旋轉法蘭9與焊頸法蘭10進行連接，待完成後，將子管道2復位，進行其 旋轉法蘭9與焊頸法蘭10的連接。參見圖6，近平臺立管處的膨脹彎可通過選擇合適的水泥壓塊11覆蓋， 減小平臺落物擊中導致破壞的概率，此外，水泥壓塊ll在一定程度上屏蔽水 動力影響，增加子母管道1與2的穩定性。參見圖9所示，由於子管道2剛度較小，且水面以上的立管部分長期暴 露於海水中，受到波流影響，因為其許用懸跨長度較小易發生渦流激振，為 減少立管卡子數量及套管的使用，可通過採用子母管道綁紮卡子6來增加子 管道的等效剛度，改變其固有頻率，防止渦激振動發生，導致疲勞破壞。子 母管道綁紮卡子6，其結構為一直徑不等的雙Q形狀，使用時，將此兩個雙卡 子安裝與立管部分的指定位置，利用緊固件將管道緊緊卡住，本實施例緊固 件採用螺栓連接方式進行連接。從而將兩根外徑不等的子管道2與母管道1 連接為一體。
綜上所述，本結構形式由於大部分安裝工作已在陸地工廠預製完成，很 大程度上降低了海上作業時間，節約了成本。本實用新型有效解決了在海底輸油管道停輸過程中因凝管發生堵塞的問 題，在海底輸管道結構的設計、實用性及成本效益上，完全符合產業發展所 需，故依法提起申請。
權利要求1、一種防止海底輸油管道堵塞的置換管道結構，包括管道，其特徵在於由兩根平行並列在一起的管道構成，管道與管道之間相隔一定距離設有連接裝置，該連接裝置將兩根管道連接在一起構成一個整體子母管道結構。
2、 根據權利要求1所述的防止海底輸油管道堵塞的置換管道結 構，其特徵在於所述管道之間相隔一定距離，墊有一個以上的彈性支 撐墊塊，管道的外表面墊有鐵片，鐵片按管道的外徑彎製成弧型，使其 與管道充分接觸。
3、 根據權利要求1或2所述的防止海底輸油管道堵塞的置換管道 結構，其特徵在於所述連接裝置採用鉛絲綁紮。
4、 根據權利要求1或2所述的防止海底輸油管道堵塞的置換管道 結構，其特徵在於所述連接裝置是由兩個雙Q形狀的卡子構成，並採 用螺栓將兩個雙Q形狀的卡子相對連接。
5、 根據權利要求1或2所述的防止海底輸油管道堵塞的置換管道 結構，其特徵在於所述連接裝置是採用法蘭連接。
專利摘要一種防止海底輸油管道堵塞的置換管道結構，包括輸送管道，由兩根平行並列在一起的管道構成，管道與管道之間相隔一定距離設有連接裝置，該連接裝置將兩根管道在連接在一起構成一個整體子母管道結構。當海底輸油管道停輸後，通過子管及時將柴油輸送到輸送原油的母管入口內，從而將原油稀釋，置換出海底管道，避免由於原油停輸造成凝管產生海底管道堵塞事故的發生。大大減少管道鋪設及挖溝等海上工作的時間，用於邊際油氣田的開發，較大幅度地降低了油氣田開發工程成本，提高了經濟效益。
文檔編號F16L1/12GK201043642SQ20062015162
公開日2008年4月2日 申請日期2006年12月11日 優先權日2006年12月11日
發明者皓 倪, 孫國民, 琥 楊, 潘曉東, 王興濤, 王章領, 陳海龍 申請人:中國海洋石油總公司;海洋石油工程股份有限公司;中海石油(中國)有限公司天津分公司