[发明专利]一种深水油气跨接管

说明书

技术领域

本发明涉及一种深水油气跨接管。

背景技术

水下生产系统作为海洋油气田开发最为关键的技术之一，其由于在开发深水油气田和边际油田中具有明显的综合经济优势，因此倍受关注且发展迅速。在水下生产系统中，海底管线、采油树和水下管汇以及立管基座等设施之间的连接对于保障整个深水油气田安全完整运行具有决定性作用。

依据现有技术在浅水海洋油气田中，海底管线与立管设施之间的连接通过平放于海床的膨胀弯结构实现，该类膨胀弯结构一般包括两到三节钢管，各节钢管由弯头连接，通过空间变形能够吸收海底管道的膨胀位移从而降低对所连设施的载荷作用。但是此类膨胀弯结构一般具有较大的空间尺度，且对运输和安装船舶甲板空间以及吊装设备的要求较高，且海上安装周期长，安装费用较高。在深水油气田开发中，如果继续采用常规的膨胀弯结构作为水下设施的连接装置，将会严重影响水下设施的总体布局，增大海上施工难度，必然造成投资成本的大幅增加。

另外，连接装置除了承受高温高压等静态载荷外，还承受由于立管基座动态运动或所连水下设施偏移所造成的端部位移，因此连接装置需设计成具有较大柔度的几何结构形式。但是此种结构形式使得其具有低固有振动频率和低结构阻尼的特征，即使在海底低洋流激励下，仍极易受涡激振动疲劳损伤的影响。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种具有良好的运动解耦性能的深水油气跨接管。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种深水油气跨接管，其特征在于：它包括一管本体和多个涡激振动抑制装置；所述管本体包括多个垂直直管段、多个水平直管段和多个连接所述垂直直管段与所述水平直管段的弯管段，所述垂直直管段与水平直管段交替排列，且各所述垂直直管段、水平直管段和弯管段均处于同一平面内；在所述管本体的两端分别设置有一液压或机械式连接器；所述涡激振动抑制装置设置在每一所述垂直直管段和每一所述水平直管段的外部，每一所述涡激振动抑制装置包括多个套设在所述垂直直管段或水平直管段的外部且彼此首尾紧密连接的卡盘和三个列板，每一所述列板螺旋设置在所述卡盘的外壁上，其底部伸入沿所述卡盘表面开设的螺旋状凹槽内，三个所述列板通过多个绷带绑固在所述卡盘的表面，在每一所述列板上设置有多个用于对所述绷带进行限位的缺口。

所述管本体由单层钢管、涂设在所述单层钢管外部的防腐层和套置在所述防腐层外部的保温层构成。

每一所述卡盘包括两呈半圆形的卡盘片，两所述卡盘片的一端通过销钉连接，另一端套在所述管本体外部后通过螺钉锁紧。

所述列板的截面为梯形，且所述梯形高度为所述管本体外径的1/4，所述列板在同一所述卡盘上盘旋的角度为120°。

所述管本体的保温层采用聚氨酯材料。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明包括一管本体和多个涡激振动抑制装置，且管本体中的垂直直管段与水平直管段交替排列，通过空间变形可有效吸收所连水下设施的膨胀或沉降位移，具有良好的运动解耦性能。2本发明的管本体包括多个垂直直管段、水平直管段和弯管段且均处于同一平面内，仅利用海底垂向空间，本发明便于水下设施的总体布局。3、本发明的涡激振动抑制装置，能够阻碍漩涡泻放的相关性，同时涡激振动抑制装置中的列板制造的三维分离层可破坏规则的漩涡脱落，从而达到能够减弱流体振荡力的目的。4、本发明通过卡盘和绷带将列板固定在管本体上，与现有抑制装置相比，材料用量降低50％至70％，大幅节约了材料和运输成本，降低了管本体水动力直径，所受流体拖曳力明显降低。5、本发明结构重心位于管本体主体平面内，利于海上现场吊装施工，安装时仅需一个导向漏斗，无需其他引导结构，安装效率较高，具有显著的经济效益，能够广泛用于深水油气田开发中水下设施间的连接。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明管体的截面示意图

图3是本发明涡激振动抑制装置的结构示意图

图4是本发明卡盘的结构示意图

图5是本发明涡激振动抑制装置的装配示意图

图6是本发明海上吊装方案示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明包括一管本体1和多个涡激振动抑制装置2。