一種深水fpso轉(zhuǎn)塔與鋼性立管的連接裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種深水FPSO轉(zhuǎn)塔與鋼性立管的連接裝置，其特征在于：它包括一柔性立管、一I型管、一支撐塊、一定中心器和一止曲器。通過本發(fā)明不但可以將成本較低的鋼性立管直接連接在FPSO轉(zhuǎn)塔上，使得深水水域作業(yè)的FPSO生產(chǎn)立管的選擇不再局限于成本極高的單頂部拉伸立管、復(fù)合立管塔和柔性立管，而且降低了對FPSO轉(zhuǎn)塔的立管接頭的技術(shù)要求，一定程度上降低了成本。本發(fā)明雖然針對FPSO轉(zhuǎn)塔設(shè)計，但還可以推廣到其它形式的海上浮式結(jié)構(gòu)與鋼性立管的連接中。因此，本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于深海工程和深海油氣資源開發(fā)領(lǐng)域。
【專利說明】一種深水FPSO轉(zhuǎn)塔與鋼性立管的連接裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種連接裝置，特別是關(guān)于一種深水FPS0(Floating ProductionStorage and Off loading,浮式生產(chǎn)儲卸油裝置)轉(zhuǎn)塔與鋼性立管的連接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]FPSO以其全海式操作、海域適應(yīng)性強(qiáng)、可長期系泊、儲存能力大、可轉(zhuǎn)移重復(fù)使用、建造/改裝周期短、費用低廉以及投資回報快等優(yōu)勢，在世界海上油氣開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用，成為海上油氣生產(chǎn)的主流設(shè)施。隨著海洋石油工業(yè)向深水領(lǐng)域的拓展以及邊際油田的開發(fā)，都將孕育著FPSO的潛在市場及廣闊的發(fā)展空間。FPSO通常具備大型的儲油能力及較高的穩(wěn)定性，但是由于FPSO的水線面較大，因此其在波能譜周期區(qū)段(3秒?25秒)及較慢變化的周期區(qū)段(>50秒)都會出現(xiàn)較大的運動響應(yīng)。因此，F(xiàn)PSO的運動特性對其立管系統(tǒng)的設(shè)計提出了更高的要求。
[0003]隨著海洋油氣資源開發(fā)活動不斷向深水發(fā)展，F(xiàn)PSO轉(zhuǎn)塔的立管系統(tǒng)在油氣開發(fā)生產(chǎn)成本所占的比重越來越大。目前在概念設(shè)計階段，在深水領(lǐng)域與FPSO轉(zhuǎn)塔相連接的立管類型包括:單頂部拉伸立管(Single Top-Tensioned Riser, STTR)、復(fù)合立管塔(RiserTower, RT)、柔性立管(Flexible Riser,FR)和鋼垂線立管(Steel CatenaryRiser, SCR)等。
[0004]單頂部拉伸立管/復(fù)合立管塔的柔性跳躍管與FPSO轉(zhuǎn)塔直接相連，柔性跳躍管以其長度較短，管內(nèi)液體較少，減小了對FPSO的載荷，因此在FPSO轉(zhuǎn)塔的深水海域得到一定范圍的推廣，但是由于其造價昂貴，難以大面積推廣使用。柔性立管也以其造價昂貴，難以大面積推廣使用。鋼性立管雖然較為經(jīng)濟(jì)實惠，但使用鋼性立管直接連接FPSO轉(zhuǎn)塔，則會造成FPSO轉(zhuǎn)塔的立管接頭承受較大的載荷，導(dǎo)致立管接頭出現(xiàn)嚴(yán)重的疲勞損傷，給系統(tǒng)帶來風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種深水FPSO轉(zhuǎn)塔與鋼性立管的連接裝置。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種深水FPSO轉(zhuǎn)塔與鋼性立管的連接裝置，其特征在于:它包括一柔性立管、一 I型管、一支撐塊、一定中心器和一止曲器；所述柔性立管的兩端均設(shè)置有法蘭，所述柔性立管的上端通過法蘭緊固連接FPSO轉(zhuǎn)塔，下端通過法蘭緊固連接所述鋼性立管；所述I型管套設(shè)在所述柔性立管的上部，其兩端也設(shè)置有法蘭，所述I型管的上端通過法蘭與FPSO轉(zhuǎn)塔剛性連接；所述支撐塊套設(shè)在所述柔性立管和所述I型管的上端法蘭之間；所述I型管內(nèi)間隔設(shè)置有若干圓形凹槽，所述定中心器套設(shè)在所述柔性立管上且對應(yīng)設(shè)置在所述I型管的圓形凹槽內(nèi)；所述止曲器為一套設(shè)在所述I型管下端的所述柔性立管上的倒圓臺形彈性橡膠管，所述柔性立管的外管壁與所述止曲器的內(nèi)管壁相貼合；所述止曲器的上端通過其自帶法蘭結(jié)構(gòu)緊固連接所述I型管的下端，所述止曲器的下端卡固在所述柔性立管外管壁上。
[0007]所述I型管內(nèi)間隔設(shè)置兩個圓形凹槽。[0008]所述支撐塊和所述定中心器為中空彈性橡膠圓環(huán)。
[0009]所述鋼性立管采用鋼垂線立管。
[0010]所述FPSO轉(zhuǎn)塔通過多個該連接裝置——對應(yīng)連接多個所述鋼性立管。
[0011]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:1、本發(fā)明采用在FPSO轉(zhuǎn)塔與鋼性立管之間設(shè)置一柔性立管，并在柔性立管外套設(shè)I型管，從而有效避免了鋼性立管與連接FPSO轉(zhuǎn)塔直接相連而造成FPSO轉(zhuǎn)塔的立管接頭承受較大的載荷問題，而且通過I型管與FPSO轉(zhuǎn)塔進(jìn)行剛性連接，從而將本發(fā)明固定在FPSO轉(zhuǎn)塔上。2、本發(fā)明采用在I型管下端設(shè)置止曲器，以增加柔性立管和I型管之間的彎曲剛度，從而減小柔性立管和I型管連接處的彎曲應(yīng)力，提高此處柔性立管的疲勞壽命。通過本發(fā)明不但可以將成本較低的鋼性立管直接連接在FPSO轉(zhuǎn)塔上，使得深水水域作業(yè)的FPSO生產(chǎn)立管的選擇不再局限于成本極高的單頂部拉伸立管、復(fù)合立管塔和柔性立管，而且降低了對FPSO轉(zhuǎn)塔的立管接頭的技術(shù)要求，一定程度上降低了成本。本發(fā)明雖然針對FPSO轉(zhuǎn)塔設(shè)計，但還可以推廣到其它形式的海上浮式結(jié)構(gòu)與鋼性立管的連接中。因此，本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于深海工程和深海油氣資源開發(fā)領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的應(yīng)用狀態(tài)示意圖【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明包括柔性立管1、I型管2、支撐塊3、定中心器4和止曲器5。
[0015]其中，柔性立管I的兩端均設(shè)置有法蘭，柔性立管I的上端通過法蘭緊固連接FPSO轉(zhuǎn)塔6，下端通過法蘭緊固連接鋼性立管7，以便將鋼性立管7中的油氣通過柔性立管I輸送到FPSO轉(zhuǎn)塔6中。I型管2套設(shè)在柔性立管I的上部，其兩端也均設(shè)置有法蘭，I型管2的上端通過法蘭與FPSO轉(zhuǎn)塔6剛性連接，以保證柔性立管I垂直連接FPSO轉(zhuǎn)塔6，便于輸送油氣。支撐塊3套設(shè)在柔性立管I和I型管2的上端法蘭之間，用于緩沖柔性立管I和I型管2之間的直接作用力，避免二者的直接作用而造成的結(jié)構(gòu)損傷。I型管2內(nèi)間隔設(shè)置有若干圓形凹槽，定中心器4套設(shè)在柔性立管I上且對應(yīng)設(shè)置在I型管2的圓形凹槽內(nèi)，以便固定柔性立管I在I型管2中的位置，防止柔性立管I與I型管2之間的碰撞和摩擦。止曲器5為一套設(shè)在I型管2下端的柔性立管I上的倒圓臺形彈性橡膠管，柔性立管I的外管壁與止曲器5的內(nèi)管壁相貼合。止曲器5的上端通過其自帶法蘭結(jié)構(gòu)緊固連接I型管2的下端，止曲器5的下端卡固在柔性立管I外管壁上，用于增加柔性立管I和I型管2之間的彎曲剛度，以便減小柔性立管I和I型管2連接處的彎曲應(yīng)力，提高此處柔性立管I的疲勞壽命。
[0016]上述實施例中，支撐塊3和定中心器4為中空彈性橡膠圓環(huán)。鋼性立管7采用鋼
垂線立管。
[0017]上述實施例中，I型管2內(nèi)間隔設(shè)置兩個圓形凹槽。
[0018]上述實施例中，F(xiàn)PSO轉(zhuǎn)塔6可以通過若干上述連接裝置——對應(yīng)連接若干個鋼性
立管7。[0019]上述各實施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式和制作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種深水FPSO轉(zhuǎn)塔與鋼性立管的連接裝置，其特征在于:它包括一柔性立管、一 I型管、一支撐塊、一定中心器和一止曲器； 所述柔性立管的兩端均設(shè)置有法蘭，所述柔性立管的上端通過法蘭緊固連接FPSO轉(zhuǎn)塔，下端通過法蘭緊固連接所述鋼性立管；所述I型管套設(shè)在所述柔性立管的上部，其兩端也設(shè)置有法蘭，所述I型管的上端通過法蘭與FPSO轉(zhuǎn)塔剛性連接；所述支撐塊套設(shè)在所述柔性立管和所述I型管的上端法蘭之間；所述I型管內(nèi)間隔設(shè)置有若干圓形凹槽，所述定中心器套設(shè)在所述柔性立管上且對應(yīng)設(shè)置在所述I型管的圓形凹槽內(nèi)；所述止曲器為一套設(shè)在所述I型管下端的所述柔性立管上的倒圓臺形彈性橡膠管，所述柔性立管的外管壁與所述止曲器的內(nèi)管壁相貼合；所述止曲器的上端通過其自帶法蘭結(jié)構(gòu)緊固連接所述I型管的下端，所述止曲器的下端卡固在所述柔性立管外管壁上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種深水FPSO轉(zhuǎn)塔與鋼性立管的連接裝置，其特征在于:所述I型管內(nèi)間隔設(shè)置兩個圓形凹槽。
3.如權(quán)利要求1所述的一種深水FPSO轉(zhuǎn)塔與鋼性立管的連接裝置，其特征在于:所述支撐塊和所述定中心器為中空彈性橡膠圓環(huán)。
4.如權(quán)利要求2所述的一種深水FPSO轉(zhuǎn)塔與鋼性立管的連接裝置，其特征在于:所述支撐塊和所述定中心器為中空彈性橡膠圓環(huán)。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種深水FPSO轉(zhuǎn)塔與鋼性立管的連接裝置，其特征在于:所述鋼性立管采用鋼垂線立管。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種深水FPSO轉(zhuǎn)塔與鋼性立管的連接裝置，其特征在于:所述FPSO轉(zhuǎn)塔通過多個該連接裝置一一對應(yīng)連接多個所述鋼性立管。
7.如權(quán)利要求5所述的一種深水FPSO轉(zhuǎn)塔與鋼性立管的連接裝置，其特征在于:所述FPSO轉(zhuǎn)塔通過多個該連接裝置——對應(yīng)連接多個所述鋼性立管。
【文檔編號】B63B35/44GK103935477SQ201410145592
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】曹靜, 周巍偉, 沙勇, 康莊, 宋儒鑫, 康有為, 李麗瑋, 謝彬, 李新仲 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院, 歐泰科（天津）深海工程技術(shù)有限公司