软着陆系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术涉及软着陆系统及其实现方法，涉及用于在安装期间使设备软着陆的海底缆绳系统。该海底软着陆缆绳系统包括粗略对准部件(14)，其可为采油树(10)的一部分并与位于待由软着陆系统安装的设备(40，80)上的漏斗(54，84)相互作用。较小的对准部件(20)可提供精密对准并且也与位于待安装的设备(40，80)上的漏斗(56，88)相互作用。漏斗(56，84，88)用于捕集为正被安装的设备(40，80)提供缓冲的海水。一旦对准，捕集的水便可经由位于ROV上的受限孔口(56，86，90)和/或控制阀(76，94)从一个或多个漏斗(56，84，88)释放。该系统在不使用送入工具的情况下实现了软着陆，从而减少了费用。

【技术实现步骤摘要】
软着陆系统及其实现方法
本专利技术大体涉及海底缆绳(wireline)安装的设备，且特别是在不使用送入工具的情况下用海底缆绳安装的设备实现软着陆的方法。
技术介绍
通常，用于油气应用中的海底设备必须下降至井口、海底设备或系统(如采油树)或者海床的其它位置。例如，一种下降到海中用于安装的海底设备可为流控制模块。流控制模块通常是预先装配好的组件(package)，其可包括流量控制阀以及可与海底设备或系统(如采油树)上的毂(hub)配合的生产流体接头。采油树上的毂可包括生产流体导管，以允许生产流体从井流动。采油树通常安装至井口。通常，流控制模块还可包括电气和液压接头以及垫片。电气和液压接头可用于控制和维护采油树上的构件，诸如阀。这些接头或垫片可被装配在生产流体接头的凸缘上，用于与采油树毂上的对应接头配合。采油树与流组件之间的插刺(stab)和漏斗(funnel)系统通常用于将生产导管和流控制组件上的若干接头与采油树毂上的那些对准。给定许多设备组件的很重的重量，使流控制组件硬着陆在采油树上可能损坏毂处的接头。为了降低损坏接头的可能性，可使流控制模块软着陆在采油树上。通过送入工具来执行软着陆，该送入工具具有当流模块组件着陆在采油树上时减慢流模块组件的下降的液压缸和阀的复杂系统。然而，此类软着陆送入工具的使用可能是非常昂贵的。存在着对于在不使用送入工具的情况下实现海底设备的软着陆的技术的需求。
技术实现思路
在本专利技术的一实施例中，一种用于安装海底设备的软着陆缆绳系统包括粗略对准部件或插刺以及用于引导粗略对准部件的对应的粗略对准漏斗、环或插座。软着陆特征可用在各种海底设备或系统上，包括但不限于管汇、管道管汇(PLEM)和管道终端(PLET)。此外，软着陆缆绳系统也可用于阀、致动器、扼流器(choke)和其它构件的安装。粗略对准部件可为安装在井口上的海底设备或系统的一部分并可与位于待着陆的设备(如流控制模块)上的漏斗相互作用，以通过软着陆海底缆绳系统安装。粗略对准部件和漏斗提供了待安装设备的大致对准，从而防止设备一旦处于海底设备或系统便旋转。海底设备或系统。在该实施例中，比粗略对准部件更短或直径更小的精密对准部件或插刺提供了下降的设备的精密对准。类似于粗略对准部件，精密对准部件可为安装至井口的海底设备或系统的一部分。精密对准部件还可与位于待安装的设备上的精密对准漏斗或插座相互作用。精密对准提供了设备的另外引导，以便于设备与海底设备或系统之间的接头的配合。粗略对准漏斗和精密对准漏斗中的任一者或两者可用于捕集海水，海水可为正被安装的设备提供缓冲或阻力。对准部件连同对准漏斗一起形成一种活塞和缸布置，其中被捕集的水起到缓冲的作用。漏斗的尺寸可根据设备的重量和下降速率而变化。较大的设备将需要较大的海水缓冲和因此较大的漏斗。一旦设备对准，漏斗中捕集的水便可经由被远程操作机车(ROV)操作的受限孔口或控制阀从漏斗释放。当设备就位并着陆在诸如采油树之类的海底设备上时，生产流体接头以及电气、液压和任何其它辅助接头或垫片与位于海底设备的毂处的对应接头配合。损坏这些接头或垫片的可能性有利地通过软着陆缆绳系统而减小了，并且在不使用送入工具的情况下实现了海底设备的软着陆，从而减少了相关的费用。附图说明图1示出了根据本专利技术的海底设备或系统的一部分的实施例的透视图；图2示出了根据本专利技术的用于着陆在图1的海底设备上的设备组件的实施例的透视图；图3示出了根据本专利技术的着陆在海底设备上的设备组件的实施例的局部剖视透视图；图3A示出了根据本专利技术的着陆在海底设备上的设备组件的实施例的下部透视图；图4示出了根据本专利技术的着陆在海底设备上的设备组件的实施例的透视图；图5示出了根据本专利技术的用于软着陆的漏斗和插刺的实施例的局部剖视透视图；图6示出了根据本专利技术的用于着陆在图1的海底设备上的设备组件的实施例的局部透视图；图7示出了根据本专利技术的用于软着陆的漏斗和插刺的实施例的局部剖视透视图。具体实施方式图1显示了可安装在位于海床的井口处的具有着陆基部或平台12的海底设备或系统10(如采油树)的一部分的实施例的透视图。在该实施例中，粗略对准部件或插刺14可为海底设备10的一部分且可经由基部16安装至海底设备。粗略对准部件14可用于为正着陆于海底设备10上的设备提供大致的引导或定位。可使用螺栓(未显示)将粗略对准部件14的基部16固定到海底设备10。粗略对准部件14的顶端18可具有比粗略对准部件的其余部分更小的直径。粗略对准部件14的顶端18可具有锥形。在该实施例中，两个粗略对准部件14彼此斜对地安装在海底设备10上。粗略对准部件14的斜对安装有助于防止安装或着陆在海底设备10上的设备的旋转。继续参照图1，精密对准部件或插刺20也可为海底设备10的一部分且可经由基部22安装至海底设备。精密对准部件20在长度和直径上比粗略对准部件14更小，并且精密调整正着陆于海底设备10上的设备的定位。粗略对准部件14的长度将以可随正着陆的设备组件的类型和应用类型变化的系数比精密对准部件20的长度更长。例如，粗略对准部件14的长度可为从比精密对准部件20高约10%至其五倍高以上。可使用螺栓(未显示)将精密对准部件20的基部22固定到海底设备10。粗略对准部件20的顶端24可具有比精密对准部件的其余部分更小的直径。粗略对准部件14的顶端24可具有锥形。在该实施例中，两个粗略对准部件14彼此斜对地安装在海底设备10上。因此，粗略对准部件14和精密对准部件20可交替地安装在着陆平台12的每个转角处。海底设备10上的毂26设置在海底设备平台12上，用于与着陆在海底设备10上的设备配合。下面将进一步说明设备着陆。图2显示了可着陆在海底设备10(图1)上的具有框架42和基部44的设备组件40的一部分的实施例的透视图。设备组件40可以是经由缆绳(未显示)下降至以前安装的海底设备10(如采油树)(图1)的任何类型的海底设备或组件。例如，设备组件40可以是具有一旦安装在海底设备10(图1)上便与井流体连通的流控制装置46的流控制模块。在该实施例中，设备组件40可具有大致中央流体接头52，流控制装置46的各部分可安装于其上。此外，流体接头52可具有用于与位于海底设备平台12(图1)上的毂26(图1)配合的下部。继续参照图2，粗略对准环或插座54可位于设备组件40的基部44的转角处。在该实施例中，看不到的第二粗略对准环54可与所示粗略对准环斜对相对地定位。粗略对准环54与安装在海底设备10(图1)上的粗略对准部件14相互作用，以提供待着陆在海底设备上的设备组件40的大致对准，从而防止一旦粗略对准部件14(图1)接合粗略对准环54时设备组件的旋转。粗略对准部件14与粗略对准环或插座54之间的间隙可为一英寸左右，以便于配合。继续参照图2，精密对准漏斗或插座56可位于设备组件40的基部44的转角处。在该实施例中，第二精密对准漏斗56可定位成使得设备组件40以期望方式平衡和定向。例如，在该实施例中，第二精密对准漏斗56与所示的另一精密对准插座斜对地相对。精密对准漏斗56与安装在海底设备10(图1)上的精密对准部件20相互作用，以一旦实现粗略对准且设备组件继续朝海底设备10(图1)的着陆平台12向下移动时提供设备组件40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海底井系统，包括：适合于安装在海底井口上的海底设备(10)；着陆在所述海底设备(10)上的设备组件(40，80)；以及所述海底设备(10)上的毂(26)，其用于与所述设备组件(40，80)上的对应接头配合，以建立所述设备组件(40，80)与所述海底设备(10)之间的流体连通，所述海底井系统的特征在于：第一对准部件(54，84)，当所述设备组件(40，80)着陆在所述海底设备(10)上时，所述第一对准部件(54，84)与对应的第二对准部件(14)配合；以及第三对准部件(56，88)，当所述设备组件(40，80)继续着陆在所述海底设备(10)上时，所述第三对准部件(56，88)与对应的第四对准部件(20)配合，其中，所述第三对准部件(56，88)具有腔室(70)，以当所述设备组件(40，80)正着陆于所述海底设备(10)上时捕集海水。

【技术特征摘要】
2011.10.20 US 13/2773951.一种海底井系统，包括：适合于安装在海底井口上的海底设备(10)；着陆在所述海底设备(10)上的设备组件(40，80)；以及所述海底设备(10)上的毂(26)，其用于与所述设备组件(40，80)上的对应接头配合，以建立所述设备组件(40，80)与所述海底设备(10)之间的流体连通，所述海底井系统的特征在于：第一对准部件(54，84)，当所述设备组件(40，80)着陆在所述海底设备(10)上时，所述第一对准部件(54，84)与对应的第二对准部件(14)配合；以及第三对准部件(56，88)，当所述设备组件(40，80)继续着陆在所述海底设备(10)上时，所述第三对准部件(56，88)与对应的第四对准部件(20)配合，其中，所述第三对准部件(56，88)具有腔室(70)，以当所述设备组件(40，80)正着陆于所述海底设备(10)上时捕集海水，并且所述第三对准部件(56，88)为插座(56，88)，其连接到与所述插座(56，88)中的腔室(70)和海流体连通的流量控制阀(76)，以允许被捕集在所述腔室(70)中的海水在所述设备组件(40，80)的着陆期间以期望速率释放出到海。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第三对准部件(56，88)为插座(56，88)，其具有与所述腔室(70)流体连通且通向海的孔口(58，90)，以允许被捕集在所述腔室(70)中的海水在所述设备组件(40，80)的着陆期间以期望速率渗出到海。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二对准部件(14)具有选择成使得所述第二对准部件(14)在所述第四对准部件(20)与所述第三对准部件(56，88)配合前与所述第一对准部件(54，84)配合的长度。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述第一对准部件(54，84)的内径大于所述第三对准部件(56，88)的内径；所述第二对准部件(14)的外径大于所述第四对准部件(20)的外径。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第四对准部件(20)在所述第三对准部件(56，88)内安装至所述海底设备(10)，所述第三对准部件(56，88)安装至所述设备组件(40，80)；其中，所述第三对准部件(56，88)与所述第四对准部件(20)的配合将海水捕集在所述第三对准部件(56，88)的腔室(70)内。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述海底设备(10)是下列中的一个：a)采油树；b)管汇；c)管道管汇；或者d)管道终端。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一对准部件(84)具有腔室(70)，以在所述第一对准部件(84)当设备组件(40，80)正着陆于所述海底设备(10)上时与所述第二对准部件(14)配合时捕集海水。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一对准部件(84)具有与所述腔室(70)流体连通且通向海的孔口(86)，以允许被捕集在所述腔室(70)中的海水在所述设备组件(40，80)的着陆期间以期望速率渗出到海。9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一对准部件(84)连接到与所述腔室(70)和海流体连通的流量控制阀(94)，以允许被捕集在所述腔室(70)中的海水在所述设备组件(40，80)的着陆期间以期望速率释放出到海。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一、第二、第三和第四对准部件(54,84,14,56,88,20)形成一列对准部件(54,84,14,56,88,20)的一部分，使得所述对准部件(54,84,14,56,88,20)中的每一个在相同的对准部件(54,84,14,56,88,20)对面斜对地布置。11.根据权利要求1至10中的任一项所述的系统，其特征在于，所述第三对准部件(56，88)是安装在所述设备组件(40，80)上的插座(56，88)，并且所述第二和第四对准部件(14，20)是安装在所述海底设备(10)上的销。12.一种海底井系统，包括：适合于安装在海底井口上的海底采油树(10)；着陆在所述海底采油树(10)上的流控制模块(40，80)；以及所述海底采油树(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：R贝克，P杜珀，
申请(专利权)人：韦特柯格雷公司，
类型：发明
国别省市：