[发明专利]连接浮式生产系统与海底管线的水下基盘

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有动态柔性立管接口以及动态海缆托架的连接浮式生产系统与海底管线的水下基盘。

背景技术

目前深海大型油气田开发，多采用浮式设施进行油气开发，水下基盘是浮式动态立管系统的重要基础设施，其功能是实现油气田外输硬质海底管线与动态柔性立管的转接，以及动态海缆和脐带缆转换为静态缆。

一般水下基盘在在位工况下，需要考虑动态柔性立管和动态海缆的侧向外荷载、水下硬质跨接管的膨胀侧向荷载以及环境荷载；为保证其在海底的稳定性防止侧滑需要进行重力式基础设计，其上设置的工艺管线与结构连接的形式在设计时需要考虑具有应力吸收功能，用于支撑工艺管线的支撑结构在设计时需要具有足够的强度克服来自动态柔性立管的荷载。

现有的水下基盘结构设置不合理且尺寸庞大，耗费结构用钢的量大，对船舶资源要求高，需要吊机有足够的起吊能力和悬臂跨距，同时会限制安装的气候窗，从而增加安装施工难度和风险。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种连接浮式生产系统与海底管线的水下基盘，其底部基础结构采用设置裙板的重力式防沉板结构，基盘上设有动态柔性立管接口和动态海缆托架，能够使海底管线从硬质海管过渡到动态柔性立管，还能使动态海缆过渡到静态海缆，安装到海底时，可以在自重作用下将裙板压入海泥，保证柔性立管和动态海缆系统在海底连接过渡的稳定性。

本发明采用如下技术方案实现：

本发明改进的水下基连接浮式生产系统与海底管线的水下基盘，包括基盘本体；其特征在于：所述基盘本体包括底部基础结构和上部主结构；底部基础结构为重力式防沉板，该重力式防沉板是由防沉板板体以及设置在防沉板板体底面的数块裙板构成，该防沉板板体上均匀布置贯通板体的数个排水孔；上部主结构由主梁和辅梁构成，该主梁为多条工字钢，交叉分布固定在防沉板板体顶面，该辅梁为多条工字钢分布固定在防沉板板体顶面且分别贯穿主梁的腹板；主梁上设有工艺管线以及海底电缆托架，主梁交叉点位置设置基盘本体吊点。

前述的连接浮式生产系统与海底管线的水下基盘，其中：所述基盘本体底部基础结构的防沉板板体为方形钢板；该钢板上均匀分布贯通板体的数个排水孔，该排水孔的内径为50+250mm；钢板底面四侧分别焊接一块裙板，使钢板底面形成封闭空间，该裙板背离封闭空间的板面上设有加强筋；所述基盘本体上部主结构的主梁为四条900±500mm的工字钢，呈井字形布置固定在防沉板板体顶面，辅梁为十条300±100mm的工字钢，分别与主梁平行相互交错布置，为固定在防沉板板体顶面且分别在纵横向位置贯穿主梁的腹板；四条工字钢呈井字形布置的四个交叉点位置设置基盘本体吊点，该吊点为具有吊孔的吊耳；该平行的两个主梁靠近外侧的两端的腹板上分别设有开孔，该开孔内设有供工艺管线穿套限位的套筒，该套筒与主梁腹板焊接固定；且平行的两个主梁的顶端设有一个海底电缆托架；所述工艺管线为两条，该两条工艺管线为平行设置，每条工艺管线的两端分别穿设两个主梁位于同侧的套筒，该工艺管线由双层保温管、弯管、锚固件、单层管、水下球法兰和水下SPO法兰构成；该弯管的两端分别连接一段双层保温管，两个双层保温管背离弯管的一端分别连接锚固件，两个锚固件背离双层保温管的一端分别连接一段单层管，其中一个单层管背离锚固件的一端连接水下球阀，该水下球阀与海底硬质跨接管相连，另一个单层管背离锚固件的一端连接水下SPO法兰，该SPO法兰与动态柔性立管相连；该锚固件为II型锚固件。

前述的连接浮式生产系统与海底管线的水下基盘，其中：所述工艺管线弯管弯曲处的内角角度为90度至150度；该工艺管线的双层保温管长度为2m±2m；该工艺管线的单层管长度为700mm±0.5m；该工艺管线穿越在平行的两个主梁同侧设置的开孔中的套筒内，其中一个主梁设置的开孔中的套筒两端与管体外壁环向焊接固定，另一个主梁设置的开孔中的套筒与工艺管线管体管壁之间设有垫圈；该主梁腹板两侧的上翼缘内侧和下翼缘内侧与支撑套筒筒壁之间分别设有加强板；该加强板为横断面成弧形的半瓦式板体，该半瓦式板体的弧心角为180度，半瓦式板体的半径小于主梁翼缘宽度的二分之一。