ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО МАНИФОЛЬДА
PRODUCTION MANIFOLD AUXILIARY DEVICE

Настоящее изобретение относится к эксплуатационному основанию, выполненному с возможностью последующего разветвленного соединения с эксплуатационным манифольдом для обеспечения возможности подключения к эксплуатационному манифольду по меньшей мере двух эксплуатационных соединительных перемычек от соответствующей подводной устьевой арматуры.
Таким образом, настоящее изобретение относится к подготовке к возможному увеличению количества подводных эксплуатационных скважин, подлежащих подключению через текучую среду к существующему подводному эксплуатационному манифольду, смонтированному в фундаменте манифольда, расположенном на морском дне.
Для обеспечения возможности последующего подключения дополнительного разветвленного соединения к подводному эксплуатационному манифольду может быть использовано эксплуатационное основание (Production Flow Base, PFB) в соответствии с настоящим изобретением. Эксплуатационное основание обеспечивает подключение двух комплектов устьевой арматуры (ХМТ, Xmas Tree) к одному внутреннему патрубку эксплуатационного манифольда, предназначенному для газа и сырой нефти (GHO, Gas And Heavy Oil). Таким образом, эксплуатационное основание можно рассматривать как вспомогательное устройство для эксплуатационного манифольда. Эксплуатационный манифольд такого типа описан в одновременно поданной международной патентной заявке, озаглавленной «Эксплуатационный манифольд, объединенный с многофазным насосом», принадлежащей тому же заявителю, что и настоящая заявка.
Основное преимущество от использования эксплуатационного основания по настоящему изобретению по сравнению с «гирляндным» подключением существующей устьевой арматуры состоит в том, что эксплуатационное основание может быть оставлено на устьевой арматуре без изменений. «Гирляндное» подключение оказывается зависимым от подъема существующего эксплуатационного основания, включая эксплуатационную устьевую арматуру, и поэтому приводит к увеличению времени нахождения буровой установки на скважине.
К оборудованию, необходимому для подключения новой скважины, относится дополнительная устьевая арматура и соответствующая соединительная перемычка. Оборудование также включает электрические соединительные перемычки и многофазный расходомер.
Трубопровод и соединители предложенного эксплуатационного основания обеспечивают подключение к манифольду двух эксплуатационных соединительных перемычек. Трубопровод имеет по существу Y-образную форму, а запорные клапаны отсутствуют.
В соответствии с настоящим изобретением предложено упомянутое выше эксплуатационное основание, отличающееся тем, что оно выполнено в виде модернизированного модуля, выполненного с возможностью подключения к одиночному внутреннему патрубку, уже размещенному в эксплуатационном манифольде, и содержит раму, трубопровод, по меньшей мере один соединитель и направляющие средства, причем указанная рама выполнена с возможностью размещения на опорном устройстве, проходящем от эксплуатационного манифольда, а указанный трубопровод формирует разветвление, оканчивающееся соединителем и по меньшей мере двумя внешними патрубками.
Предпочтительно опорное устройство манифольда выполнено в виде выравнивающей рамы, которая совместно с указанными направляющими средствами обеспечивает возможность совмещения соединителя с внутренним патрубком манифольда при монтаже.
Предпочтительно эксплуатационное основание содержит раздельные выравнивающие средства. Такие выравнивающие средства могут содержать винтовые домкраты, расположенные на эксплуатационном основании и выполненные с возможностью взаимодействия с выравнивающей рамой манифольда, причем выравнивающие средства могут обеспечивать возможность регулировки наклона.
В предпочтительном варианте реализации разветвление трубопровода выполнено в виде Y-образной трубы.
Предпочтительно соединитель обращен к одиночному внутреннему патрубку, а два внешних патрубка обращены наружу от эксплуатационного основания и обеспечивают возможность подключения соответствующих соединительных перемычек.
Направляющие средства могут быть выполнены в виде трубы, оканчивающейся воронкообразным расширением, обращенным вниз для сопряжения с ответным выступом.
Направляющие средства могут содержать направляющие элементы, размещенные на корпусе соединителя и выполненные с возможностью сопряжения с направляющими штырями, выполненными на крепежной плите внутреннего патрубка.
Направляющие средства также могут содержать направляющие, обеспечивающие возможность последующего размещения соединителей соединительных перемычек при соединении с внешними патрубками.
Как можно видеть, эксплуатационное основание содержит два основных узла:
1) несущую конструкцию и
2) трубопровод с соединителями.
В настоящем решении необходимый многофазный расходомер оставлен на соединительной перемычке эксплуатационной скважины. Силовая электрическая перемычка и передающая сигналы перемычка непосредственно соединяют эксплуатационную скважинную соединительную перемычку с манифольдом, минуя эксплуатационное основание. Оборудование для соединения труб, используемое для эксплуатационного основания, аналогично обычному оборудованию для соединения труб, используемому для присоединения эксплуатационной скважины к манифольду.
Прочие объекты, признаки и преимущества содержатся в последующем описании предпочтительного варианта реализации изобретения, приведенного в описательных целях совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:
на фиг.1 показан изометрический вид спереди эксплуатационного основания в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.2 показан изометрический вид сзади в эксплуатационного основания в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.3 показана часть манифольда, включая опорное устройство эксплуатационного основания и выравнивающую раму;
на фиг.4 показан изометрический вид эксплуатационного основания с фиг.1, размещенного на выравнивающей раме с фиг.3.
Сначала следует обратиться к фиг.1 и 2, на которых в целом показано эксплуатационное основание 1. Как указано ранее, эксплуатационное основание 1 содержит несущий узел 2, на котором установлены трубопровод 3 и соединитель (соединители) 4. Несущий узел 2 эксплуатационного основания, кроме того, обеспечивает защиту трубопровода 3 и соединителей 4 от возможного падения на них предметов.
Для лучшего понимания использования эксплуатационного основания 1 перед подробным описанием фиг.1 и 2 приведено краткое описание фиг.3 и 4. На фиг.3 показан частичный вид угловой части подводного эксплуатационного манифольда 10. По существу, такой манифольд 10 может иметь различные размеры и конструкцию и в данном случае рассматривается как известный специалисту в данной области техники. Как показано, эксплуатационный манифольд 10 содержит несколько внутренних патрубков 11, заранее установленных на нем. В данном случае эксплуатационный манифольд 10 дополнительно содержит опорное устройство 12, проходящие от эксплуатационного манифольда 10 и приваренное к нему с образованием единой рамы. Эта рама образует опорное устройство 12 и действует как выравнивающая рама, когда эксплуатационное основание 1 размещено на ней, как показано на фиг.4.
Возвращаясь к фиг.1 и 2, несущий узел 2 эксплуатационного основания представляет собой раму, выполненную из стальных балок 5 с профилями различного сечения, в основном двутавровых балок, для обеспечения жесткой и стабильной конструкции. Несущий узел 2 эксплуатационного основания содержит основную раму 2а, опирающуюся на выравнивающую раму 12 манифольда 10.
Как указано ранее, на несущем узле 2 эксплуатационного основания установлен трубопровод 3, проходящий между двумя соответствующими внешними патрубками 6 и одиночным соединителем 4. Следует отметить, что трубопровод 3 представляет собой Y-образную трубу, хотя на чертежах в явном виде этого не показано. Две трубы, проходящие от соответствующих внешних патрубков 6, объединяются и ведут к одному соединителю 4. Путь прохождения этих труб по несущему узлу 2 эксплуатационного основания менее важен. Тем не менее, следует понимать, что соединитель 4 обращен к одиночному внутреннему патрубку 11 эксплуатационного манифольда 10, а два внешних патрубка 6 обращены наружу от эксплуатационного основания 1 и обеспечивают возможность последующего подключения соответствующих соединительных перемычек (не показаны).
Как показано на фиг.2, соединитель 4 расположен в корпусе 4а соединителя, который обеспечивает защиту соединителя 4. Показанный соединитель 4 представляет собой обычный зажим, хорошо зарекомендовавший себя для соединения выступающих концов труб. Зажим 4 приводится в действие винтовым механизмом 4b, управляемым сверху с помощью дистанционно управляемого манипулятора (ROV, Remotely Operated Vehicle). Кроме того, следует заметить, что вблизи углов корпуса 4а соединителя расположены позиционирующие отверстия 4 с. Позиционирующие отверстия 4с облегчают операцию совмещения при необходимости сопряжения соединителя 4 с внутренним патрубком 11 эксплуатационного манифольда 10.
На несущем узле 2 эксплуатационного основания также установлены выравнивающие средства. Выравнивающие средства содержат два винтовых домкрата 7, разнесенных на некоторое расстояние. Винтовыми домкратами 7 возможно управлять независимо друг от друга сверху с помощью дистанционно управляемого манипулятора. Винты винтовых домкратов 7 взаимодействуют с выравнивающей рамой 12 манифольда 10. Применение винтовых домкратов 7 обеспечивает регулирование наклона всего эксплуатационного основания 1.
Как указано ранее, эксплуатационное основание 1 содержит направляющие средства. Один из видов направляющих средств представляет собой трубу 8', оканчивающуюся воронкой 8, обращенной вниз. Такая воронка 8 предназначена для сопряжения с ответным выступом (не показан), имеющимся на манифольде 10, для обеспечения должного положения.
Другой вид направляющих средств представляет собой направляющие 9. Эксплуатационное основание 1 содержит такие направляющие 9, которые обеспечивают возможность последующего размещения соединителей (не показаны) соединительных перемычек при последующем соединении соединительной перемычки (не показана) с соответствующим внешним патрубком 6. Основная рама 2а также содержит выступающие стопоры 2b, представляющие собой упор для соединителей соединительных перемычек.
Еще один вид направляющих средств представляет собой направляющие штыри 13 и направляющие отверстия или цилиндры 4с. Как описано выше, эксплуатационное основание 1 содержит такие направляющие отверстия 4с, которые размещены в корпусе 4а соединителя. Направляющие штыри 13 выполнены на крепежной плите 14 внутреннего патрубка 11. В свою очередь, крепежная плита 14 прикреплена к эксплуатационному манифольду 10. Направляющие штыри 13 предназначены для сопряжения с направлением с направляющими цилиндрами 4с корпуса 4а соединителя.
Перед таким сопряжением эксплуатационное основание 1 следует выровнять по отношению к эксплуатационному манифольду 10, точнее, по отношению к опорному устройству, выполненному в виде выравнивающей рамы 12. Такое выравнивание и использование направляющих средств обеспечивают совмещение соединителя 4 и внутреннего патрубка 11 манифольда при монтаже соединителя.
Таким образом, очевидно, что предложенное эксплуатационное основание позволяет осуществлять последующее разветвленное соединение с эксплуатационным манифольдом. Это обеспечивает возможность подключения к эксплуатационному манифольду по меньшей мере двух эксплуатационных соединительных перемычек, проходящих от соответствующей устьевой арматуры подводных скважин. Для обеспечения такой возможности эксплуатационное основание выполнен в виде модернизированного модуля, выполненного с возможностью подключения к одиночному внутреннему патрубку, уже размещенному в эксплуатационном манифольде. Кроме того, эксплуатационное основание содержит раму, трубопровод, по меньшей мере один соединитель и направляющие средства. Рама выполнена с возможностью размещения на опорном устройстве, проходящем от несущей конструкции эксплуатационного манифольда. Трубопровод же формирует разветвление, оканчивающееся соединителем и по меньшей мере двумя внешними патрубками.
Опорное устройство 12 эксплуатационного манифольда обеспечивает эффективную передачу нагрузки от дополнительных соединительных перемычек на фундамент эксплуатационного манифольда 10. Для обеспечения возможности размещения эксплуатационного основания 1 на любом патрубке, в зависимости от необходимости, опорное устройство предусмотрено у ответвлений на всех четырех углах эксплуатационного манифольда 10.
Фундамент эксплуатационного манифольда рассчитан на оказание сопротивления вертикальной нагрузке и прочим силам не более чем от двух эксплуатационных оснований. Несущая способность фундамента предусматривает при необходимости установку эксплуатационного основания на последующей стадии проекта, когда все четыре ответвления находятся в эксплуатации. В этом случае соединительная перемычка в любых местах может быть заменена на эксплуатационное основание для подключения двух соединительных перемычек.
Состав работ этой операции включает следующие шаги в отношении эксплуатационного манифольда и выравнивающей системы:
- подготавливают основание на выравнивающей раме эксплуатационного манифольда у всех четырех ответвлений для установки эксплуатационного основания;
- изготавливают макет эксплуатационного основания для заводских приемосдаточных испытаний;
- при необходимости проводят дополнительные заводские приемосдаточные испытания на различных этапах изготовления для обеспечения должной работы системы.
Эксплуатационное основание и оборудование для соединения труб поставляются по отдельности, если это необходимо.
В описанном решении предполагается, что в случае применения эксплуатационного основания оба соединения задействованы для подключения соединительных перемычек. Если подключена только одна соединительная перемычка, то на втором соединительном патрубке необходима заглушка высокого давления.