[发明专利]一种水下集成式生产输送立管系统及其安装方法

权利要求书

1.一种水下集成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)和内层浮筒(5)；所述的内层浮筒(5)嵌套于外层浮筒(1)内；

所述的外层浮筒(1)主体为环柱体结构，外层浮筒(1)外壁底部边缘连接四个悬臂浮筒(2)，四个悬臂浮筒(2)沿周向均布，呈辐射状，悬臂浮筒(2)末端采用桁架结构，桁架结构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)上；外层浮筒(1)内壁沿圆周均布四条竖直滑道(3)，滑道(3)贯穿整个外层浮筒(1)内壁；在相邻两竖直滑道(3)之间的内壁中央，离浮筒底端1/3柱高处设置限位体A(4)；

所述的内层浮筒(5)主体为圆柱体结构，内层浮筒(5)外壁沿圆周均布四个竖直凸出体(6)，凸出体(6)宽度B1小于滑道(3)的宽度B，凸出体(6)与内层浮筒(5)等高；所述的凸出体(6)位于外层浮筒(1)的滑道(3)中；在相邻两凸出体(6)之间的外壁中央，离浮筒底端1/2柱高处设置限位体B(7)，限位体B(7)与位于外层浮筒(1)上的限位体A(4)相配合，限制内层浮筒(5)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(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所述的一种水下集成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所述的一种水下集成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所述的一种水下集成式生产输送立管系统，其特征在于：所述的凸出体(6)正面设置有两个滚筒装置，分别位于凸出体(6)正面长边的两个三等分高度处，所述的滚筒装置由滚筒(8)、转轴(9)和支座(10)组成，转轴(9)轴线垂直于凸出体(6)侧面，支座(10)长度与凸出体(6)正面的宽度B1相等，滚筒(8)通过转轴(9)安装在支座(10)上；滚筒(8)与滑道(3)底面滚动接触。

5.根据权利要求1所述的一种水下集成式生产输送立管系统，其特征在于：所述的悬臂浮筒(2)为矩形截面悬臂浮筒。

6.根据权利要求1所述的一种水下集成式生产输送立管系统，其特征在于：所述的滑道(3)的横截面为矩形截面；所述的凸出体(6)的横截面为矩形截面。