[发明专利]一种水下组合式生产输送立管系统及其安装方法

权利要求书

1.一种水下组合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)包括外层浮筒(1)、内层浮筒(5)、外围横撑(2)、内部横撑(3)、导向环板(4)和限位板(6)；

所述的外层浮筒(1)共有四个，均为圆柱形，四个外层浮筒(1)通过外围横撑(2)连接构成外层浮筒组件；所述的外层浮筒组件为矩形框架，四个外层浮筒(1)竖直安装在矩形框架水平面的四个角上，且四个外层浮筒(1)的轴线互相平行；四个外层浮筒(1)分别由四根系泊缆绳系泊在海床(21)的桩基上；

所述的导向环板(4)共有2N个，分上下两层、每层N个，通过内部横撑(3)连接安装在外层浮筒组件内，构成两层导向环板组件，两层导向环板组件结构相同；每个导向环板组件中，一个导向环板(4)安装在矩形框架水平面的中心，其余导向环板(4)安装在矩形框架水平面的中心与四个角之间的连线上；

所述的内层浮筒(5)共有N个，分别竖直安装在两层导向环板组件对应的两个导向环板(4)中；

所述的导向环板(4)的内径比内层浮筒(5)外径大0.2至0.4米，内层浮筒(5)与导向环板(4)在竖直方向上滑动接触，导向环板(4)内壁设置耐磨损的承压垫，以减小导向环板(4)和内层浮筒(5)接触部位的磨损；

所述的限位板(6)由两块半环板拼成，安装在内层浮筒(5)外围形成一个环形板，其外径大于导向环板(4)的内径；

所述的外层浮筒组件和导向环板组件构成外围主体；

所述的刚性生产立管(41)的顶端穿过内层浮筒(5)的立管通道(11)，并与内层浮筒(5)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(5)的立管通道(11)，并与内层浮筒(5)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所述的一种水下组合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所述的一种水下组合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所述的一种水下组合式生产输送立管系统，其特征在于：所述的内层浮筒(5)上沿轴向安装有三个相同结构的限位板(6)，相邻的两个限位板(6)之间的距离相等，且相邻两个限位板(6)下端之间的距离与两个导向环板(4)下端之间的距离相等；当内层浮筒(5)和外层浮筒(1)的中心等高时，各限位板(6)与相邻的导向环板(4)之间留有1至2米的距离。