水下加热组件及对水下部件进行加热的方法技术

一种水下加热组件，包括与待加热的水下部件(7＇)相关联的部件接口电缆(9)。所述部件接口电缆从电源接收电力。所述电源包括：感应耦合器(100)，所述感应耦合器(100)具有芯环，所述芯环包围交流载流源电缆(5)；以及绕所述芯环缠绕的绕组电缆(107)。所述绕组电缆连接到所述部件接口电缆。所述感应耦合器包括具有第一芯部(101a)的上部部分(100a)和具有第二芯部(101b)的下部部分(100b)。所述绕组电缆被布置在所述上部部分中。当所述上部部分落位在所述下部部分上时，所述第一芯部与所述第二芯部对准。所述上部部分能够从所述下部部分移除。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种水下加热组件，包括与待加热的水下部件(7＇)相关联的部件接口电缆(9)。所述部件接口电缆从电源接收电力。所述电源包括：感应耦合器(100)，所述感应耦合器(100)具有芯环，所述芯环包围交流载流源电缆(5)；以及绕所述芯环缠绕的绕组电缆(107)。所述绕组电缆连接到所述部件接口电缆。所述感应耦合器包括具有第一芯部(101a)的上部部分(100a)和具有第二芯部(101b)的下部部分(100b)。所述绕组电缆被布置在所述上部部分中。当所述上部部分落位在所述下部部分上时，所述第一芯部与所述第二芯部对准。所述上部部分能够从所述下部部分移除。【专利说明】
本专利技术涉及一种适合于对多种不同类型的水下部件进行加热的水下加热组件。具 体地，所述水下加热组件适合于对石油和天然气工业中使用的水下金属部件进行加热。
技术介绍
在水下油气开采的领域中，水合物和/或蜡沉积物的形成是已知的问题。在低温 下，碳氢化合物可凝固并限制或阻碍水下管线中的流动。一个已知的措施是将抑制剂（例 如，乙二醇（MEG))插入到自流井内液气流中。 另一种方法包括确保流动流体的一定温度。这例如通过被称为直接电加热 (direct electrical heating, DEH)的方法来实现。所述方法涉及沿钢管布置电缆并且在 两个相距较远的位置处将电缆连接到钢管上。通过将交流电应用到电缆上并且因此还通过 所述钢管，钢管由于欧姆功率损耗和电感功率损耗而被加热。所述DH1方法通常被采用，以 对数千米的长度的管线进行加热。国际专利申请W02007011230描述了该方案。 除了对超长的流输线进行加热以外，人们有时需要对例如采油树的较小的水下部 件或较短的管线进行加热。有时，人们还想要对管线的比具有安装的DH1部件更广阔的特 定部分进行加热。专利出版物US6278095描述了一种方案，其中，电缆绕水下部件缠绕，所 述水下部件应当作为感应线圈（参考该出版物的图5中的跳线27)被加热。来自管线的受 热段的壁中的电流或来自例如水下变压器或水下机器人（R0V)的外电源的电力被供应给 所述感应线圈。 US6371693描述了一种环形变压器，所述环形变压器被用于提取用于小的电力负 载的电力，例如，对管线跳线进行加热、操作设备或其它的水下目的。 专利申请出版物US20100101663 A1描述了通过使用管线的导电部分的固有电阻 率对管线进行加热。另外，它描述了将管线用作配电线以辅助将电力提供到远程管线位置。 德国出版物DE102008056089 A1描述了一种测量管线（例如，近海海底管线）的 情况的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种水下加热组件，所述水下加热组件包括部件 接口电缆，所述部件接口电缆被与待加热的水下部件相关联地布置，所述部件接口电缆从 电源接收电力。在此，术语"与……相关联"应当意味着：所述部件接口电缆被布置，以便对 应当被加热的水下部件进行加热。因此，所述部件接口电缆可例如被放置在所述水下部件 的旁边并靠近所述水下部件、绕所述部件缠绕或被布置为靠近所述部件的弯曲构造或与所 述部件接触。所述电源包括感应耦合器，所述感应耦合器具有一个或多个芯环，所述芯环包 围了交流载流源电缆，所述电源还包括绕所述芯环缠绕的绕组电缆。所述绕组电缆被连接 到所述部件接口电缆上。所述感应耦合器包括上部部分和下部部分，所述上部部分具有第 一数量的第一芯部，所述下部部分具有第二数量的第二芯部。所述绕组电缆被布置在所述 上部部分中。当所述上部部分安装有所述下部部分时，所述第一芯部与所述第二芯部对准。 根据本专利技术的第一方面，所述上部部分能够从所述下部部分移除。 所述芯环具有能够传导磁通量的材料。根据所述芯环绕所述源电缆引导磁通量， 术语环应当被广泛地解释。因此，术语环包括例如正方形的形状或其它多边形的形状或椭 圆形环的形状或同心环的形状。 此外，术语"绕……缠绕"（如"绕所述芯环缠绕"）应当包括整圈、多圈或甚至不到 整圈。如本领域技术人员应当理解的，所述绕组电缆的缠绕的技术结果是在所述绕组电缆 中感应了电流。因此，提供所需的在所述绕组电缆中感应了电流的技术结果的任何数量的 匝数或全绕绕组的任何百分比应当被理解为被术语"绕……缠绕"所包含。 所述源电缆起一次绕组的作用并且所述绕组电缆起二次绕组的作用。 应当被加热的水下部件能够例如为井源或采油树、管段或管节、或EffiH系统终端 和井源之间的管道接口部分。 所述载流源电缆能够为直接电加热电缆，所述直接电加热电缆被布置在水下管线 的旁边，以便对该管线进行加热。 根据本专利技术的第一方面的一个实施例，包括所述两个芯部的芯环适合于采取打开 状态和关闭状态，在所述关闭状态，所述芯环包围出适合于容纳所述载流源电缆的空腔。此 夕卜，在所述打开状态，所述芯环在所述芯环的两个面对的端部部分之间呈现间隙，所述载流 源电缆可穿过所述间隙。 有利地，所述感应耦合器可包括一个为一组或多个为一组的三组芯环。每组都适 合于与包括三相的电源电缆的一相相关联。 在一个实施例中，该第一数量小于所述第二数量。 根据本专利技术的第二方面，提供了一种对水下部件进行加热的方法。所述方法包 括： a)布置与所述水下部件相关联的部件接口电缆。当馈送电流流经所述部件接口电 缆时，所述部件接口电缆适合于在所述部件接口电缆中或在所述水下部件中产生感应损耗 或电阻损耗，由此对所述水下部件进行加热； b)绕电源电缆布置感应耦合器的一个或多个芯环； c)将所述部件接口电缆连接到所述感应耦合器；以及 d)通过馈送交流电流经所述源电缆而由所述感应耦合器将交流电传输给所述部 件接口电缆； 其中，步骤b)包括： i)将所述感应耦合器的下部部分布置在所述电源电缆的一侧；以及 ii)将所述感应耦合器的上部部分布置在所述电源电缆的另一侧； 这样来使得所述感应耦合器的一个或多个芯环包围所述电源电缆，其中所述下部 部分包括一个或多个第二芯部并且所述上部部分包括一个或多个第一芯部，所述第一芯部 与所述第二芯部一起组成了所述一个或多个芯环。根据本专利技术的第二方面，所述感应耦合 器的绕组电缆被直接地或间接地连接到所述部件接口电缆并且仅绕所述第一芯部和所述 第二芯部的第一芯部缠绕。 根据本专利技术的第三方面，提供了一种对水下部件进行加热的方法。该方法包括： a)布置与所述水下部件相关联的部件接口电缆，当馈送电流流经所述部件接口电 缆时，所述部件接口电缆适合于在所述部件接口电缆中或在所述水下部件中产生感应损耗 或电阻损耗，由此对所述水下部件进行加热； b)绕电源电缆布置感应稱合器的一个芯环或多个芯环； c)将所述部件接口电缆连接到所述感应耦合器；以及 d)通过馈送交流电流经所述源电缆而由所述感应耦合器将交流电传输给所述部 件接口电缆，其中所述感应耦合器的绕组电缆被连接到所述部件接口电缆。根据本专利技术的 第三方面，所述感应耦合器的下部部分被布置在所述电源电缆的一侧并且所述感应耦合器 的上部部分被布置在所述电源电缆的另一侧。所述方法进一步包括以下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下加热组件，包括与待加热的水下部件(7)相关联地布置的部件接口电缆(9)，所述部件接口电缆(9)从电源接收电力，其特征在于，所述电源包括：感应耦合器(100)，所述感应耦合器(100)具有一个或多个芯环(101)，所述芯环(101)包围交流载流源电缆(5，6)；以及绕所述芯环(101)缠绕的绕组电缆(107)，所述绕组电缆(107)被连接到所述部件接口电缆(9)；所述感应耦合器(100)包括上部部分(100a)和下部部分(100b)，所述上部部分(100a)具有第一数量的第一芯部(101a)，所述下部部分(100b)具有第二数量的第二芯部(101b)，其中，所述绕组电缆(107)被布置在所述上部部分(100a)中，其中，当所述上部部分(100a)落位在所述下部部分(100b)上时，所述第一芯部(101a)与所述第二芯部(101b)对准；并且所述上部部分(100a)能够从所述下部部分(100b)移除。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥利·A·海格达尔，欧雷·约翰·比耶克内斯，雅尔玛·奈斯特龙，
申请(专利权)人：阿克海底公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO