[发明专利]一种水下自张紧式生产输送立管系统及其安装方法

权利要求书

1.一种水下自张紧式生产输送立管系统，其特征在于：包括生产立管组件、控制立管组件、组合浮筒(15)和系泊装置(14)；

所述的生产立管组件包括柔性生产立管(31)与刚性生产立管(41)，所述的控制立管组件包括刚性保护管(40)和柔性控制管缆(30)，所述的组合浮筒(15)包括内层浮筒(6)和外层浮筒(1)；所述的外层浮筒(1)内设置多个内层浮筒(6)；

所述的外层浮筒(1)主体为圆柱体结构，外层浮筒(1)外壁下部边缘连接四个悬臂浮筒，四个悬臂浮筒沿周向均布，呈辐射状，悬臂浮筒末端采用桁架悬臂(2)，桁架悬臂(2)的外端连接系泊缆绳，外层浮筒(1)由四根系泊缆绳系泊在海床(21)的桩基上；外层浮筒(1)内竖直设置多个圆柱形通道(3)，用于安装多个内层浮筒(6)；圆柱形通道(3)内壁沿圆周均布四条竖直滑道(4)，滑道(4)贯穿整个圆柱形通道(3)内壁；在相邻两滑道(4)之间的内壁中央，离外层浮筒(1)底端1/3高度处设置限位体A(5)；

所述的内层浮筒(6)主体为圆柱体结构，其外径小于圆柱形通道(3)的直径，内层浮筒(6)外壁沿圆周均布四个竖直凸出体(7)，凸出体(7)宽度B1小于圆柱形通道(3)内的滑道(4)的宽度B，凸出体(7)与内层浮筒(6)等高；所述的凸出体(7)位于圆柱形通道(3)内的滑道(4)中；在相邻两凸出体(7)之间的外壁中央，离内层浮筒(6)底端1/2高度处设置有限位体B(8)，限位体B(8)与位于圆柱形通道(3)内的限位体A(5)相配合，限制内层浮筒(6)与外层浮筒(1)的相对竖直运动；

所述的刚性生产立管(41)的顶端穿过内层浮筒(6)的立管通道(9)，并与内层浮筒(6)顶部连接；所述的刚性生产立管(41)的底端连接应力接头(42)，应力接头(42)的底端连接海底井口球形阀(45)；所述的井口球形阀(45)与海底井口头(43)连接，并集成控制模块A(46)；所述的井口球形阀(45)在工作状态下，与刚性生产立管(41)联通；在紧急情况下旋转90度，关闭刚性生产立管(41)与海底井口头(43)的连接通道；所述的柔性生产立管(31)的底端与刚性生产立管(41)顶端连接，所述的柔性生产立管(31)的顶端与干式采油树(22)连接；所述的干式采油树(22)位于干式采油平台(25)的甲板上；

所述的刚性保护管(40)的顶端穿过内层浮筒(6)的立管通道(9)，并与内层浮筒(6)顶部连接；所述的柔性控制管缆(30)由上段管缆和下段管缆组成，所述的刚性保护管(40)为下段管缆提供安装与保护通道；所述的刚性保护管(40)顶端设置管缆接头，上段管缆和下段管缆通过管缆接头连接；所述的刚性保护管(40)底端与应力接头(42)连接，应力接头(42)的底端与控制模块B(47)连接，控制模块B(47)的底端固定在刚性保护管基座(44)上；所述的柔性控制管缆(30)用于控制井下化学试剂注入，进行井下压力和温度信息采集，控制井下安全阀的闭合以及控制井口球形阀(45)的闭合；所述的柔性控制管缆(30)的顶端与控制中心(23)连接、其底端穿过刚性保护管(40)与控制模块B(47)连接；所述的控制中心(23)位于干式采油平台(25)的甲板上；

所述的外层浮筒(1)与系泊装置(14)连接；

所述的控制模块A(46)与控制模块B(47)之间通过飞线(48)连接，所述的飞线(48)为信号线缆。

2.根据权利要求1所述的一种水下自张紧式生产输送立管系统，其特征在于：所述的控制立管组件一组对应生产立管组件二至四组。

3.根据权利要求1所述的一种水下自张紧式生产输送立管系统，其特征在于：所述的组合浮筒(15)浸没于海面(20)下30～200m深度处。

4.根据权利要求1所述的一种水下自张紧式生产输送立管系统，其特征在于：所述的凸出体(7)正面设置有两个滚筒装置，分别位于凸出体(7)正面长边的两个三等分高度处，所述的滚筒装置由滚筒(10)、转轴(11)和支座(12)组成，转轴(11)轴线垂直于凸出体(7)侧面，支座(12)长度与凸出体(7)正面的宽度B1相等，滚筒(10)通过转轴(11)安装在支座(12)上；滚筒(10)与滑道(4)底面滚动接触。