水下設(shè)施分體安裝方法
【專利摘要】一種水下設(shè)施分體安裝方法，包括：水下設(shè)施分三模塊；基礎(chǔ)模塊第一、二導(dǎo)向孔內(nèi)裝第一、二導(dǎo)向柱；第三、四導(dǎo)向孔內(nèi)裝第三、四導(dǎo)向柱，設(shè)第一、二、三、四、五和六連接柱；工藝管線模塊設(shè)第一、二導(dǎo)向套筒和與第一、二連接柱對應(yīng)連接孔；保護框架模塊設(shè)第三、四導(dǎo)向套筒及連接孔；基礎(chǔ)模塊貫入土壤中；工藝管線模塊放至基礎(chǔ)部模塊上，第一、二導(dǎo)向套筒與第一、二導(dǎo)向柱對接，第一、二連接柱插入拼裝連接孔內(nèi)，完成基礎(chǔ)模塊與工藝管線模塊對接；保護框架模塊放至基礎(chǔ)模塊上，第三、四導(dǎo)向套筒與第三、四導(dǎo)向柱對接，第三、四、五和六連接柱插入到拼裝連接孔內(nèi)，完成基礎(chǔ)模塊與保護框架模塊對接，完成整個水下設(shè)施分體安裝；使水下設(shè)施安裝簡便靈活。
【專利說明】水下設(shè)施分體安裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水下設(shè)施分體安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于油氣開發(fā)的水下生產(chǎn)技術(shù)是現(xiàn)代海洋石油工業(yè)的前沿高科技技術(shù)，是深水海洋油氣成功開發(fā)的必備和基礎(chǔ)性的技術(shù)。隨著海洋深水油氣資源的開發(fā)，水下生產(chǎn)技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，越來越多的水下生產(chǎn)設(shè)施逐漸投入使用。水下設(shè)施一般包括基礎(chǔ)部分、工藝管線部分以及保護框架部分，水下設(shè)施通過安裝船舶吊裝下放至海底目標區(qū)域，基礎(chǔ)部分通過自身重量貫入土壤中并可以抗滑移，保護框架可以防漁網(wǎng)拖掛等工況。水下設(shè)施設(shè)計的結(jié)構(gòu)尺寸和重量均較大，再加上設(shè)施配重的因素，往往大大超過常規(guī)海上安裝時吊裝資源的能力。單純依靠尋找安裝資源，提高吊機能力來滿足設(shè)施的海上安裝，通常是不切實際的做法。因此，亟待一種能夠解決該矛盾的設(shè)計方法和途徑。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有產(chǎn)品存在的上述缺點，而提供一種水下設(shè)施分體安裝方法，將水下設(shè)施根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計分成三個模塊，對每一個模塊單獨進行吊放安裝，然后在水下完成拼裝對接，從而大大降低整體安裝對吊機能力的較高要求，有效提高水下設(shè)施安裝的簡便靈活性。
[0004]本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0005]本發(fā)明水下設(shè)施分體安裝方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0006]第一步:將水下設(shè)施進行分體，分成基礎(chǔ)模塊、工藝管線模塊以及保護框架模塊三個模塊；
[0007]第二步:在該基礎(chǔ)模塊一側(cè)選擇兩個平行且相互對應(yīng)的主梁交叉位置處分別開設(shè)第一導(dǎo)向孔和第二導(dǎo)向孔，在該第一導(dǎo)向孔和第二導(dǎo)向孔內(nèi)分別安裝第一導(dǎo)向柱和第二導(dǎo)向柱；
[0008]第三步:在該基礎(chǔ)模塊兩個對角位置相互對應(yīng)的輔梁上分別開設(shè)第三導(dǎo)向孔和第四導(dǎo)向孔，該第三導(dǎo)向孔和第四導(dǎo)向孔內(nèi)分別安裝第三導(dǎo)向柱和第四導(dǎo)向柱；
[0009]第四步:在該基礎(chǔ)模塊安裝第一導(dǎo)向柱和第二導(dǎo)向柱的另一側(cè)選擇兩個平行且相互對應(yīng)的主梁交叉位置處分別固定設(shè)有第一連接柱和第二連接柱；
[0010]第五步:在該基礎(chǔ)模塊安裝第一導(dǎo)向柱和第二導(dǎo)向柱的外側(cè)選擇兩個平行且相互對應(yīng)的主梁交叉位置處分別固定設(shè)有第三連接柱和第四連接柱，且在該基礎(chǔ)模塊安裝第一連接柱和第二連接柱的外側(cè)選擇兩個平行且相互對應(yīng)的主梁交叉位置處分別固定設(shè)有第五連接柱和第六連接柱；
[0011]第六步:在工藝管線模塊上與基礎(chǔ)模塊第一導(dǎo)向柱和第二導(dǎo)向柱對應(yīng)的位置處設(shè)置第一導(dǎo)向套筒和第二導(dǎo)向套筒；且在該工藝管線模塊的支撐框架底梁上設(shè)置兩個與基礎(chǔ)模塊第一連接柱和第二連接柱對應(yīng)的拼裝連接孔；[0012]第七步:在保護框架模塊的兩個對角位置與基礎(chǔ)模塊第三導(dǎo)向柱和第四導(dǎo)向柱對應(yīng)的位置處設(shè)有第三導(dǎo)向套筒和第四導(dǎo)向套筒；且該保護框架模塊的四根豎直立柱的底部分別設(shè)置一個拼裝連接孔；
[0013]第八步:將基礎(chǔ)模塊通過安裝船舶吊裝下放至海底目標區(qū)域，基礎(chǔ)模塊通過自身重量貫入土壤中；
[0014]第九步:將工藝管線模塊通過安裝船舶吊裝下放至基礎(chǔ)部模塊上，使工藝管線模塊的第一導(dǎo)向套筒和第二導(dǎo)向套筒分別與基礎(chǔ)模塊第一導(dǎo)向柱和第二導(dǎo)向柱對接，通過第一導(dǎo)向柱和第二導(dǎo)向柱與第一導(dǎo)向套筒和第二導(dǎo)向套筒的相互對應(yīng)配合導(dǎo)向作用，基礎(chǔ)模塊上的第一連接柱和第二連接柱可順利準確的插入到工藝管線模塊的兩個拼裝連接孔內(nèi)，使連接柱與拼裝連接孔之間構(gòu)成間隙配合，完成基礎(chǔ)模塊與工藝管線模塊的水下對接拼裝；
[0015]第十步:將保護框架模塊通過安裝船舶吊裝下放至基礎(chǔ)模塊上，使保護框架模塊的第三導(dǎo)向套筒和第四導(dǎo)向套筒分別與基礎(chǔ)模塊的第三導(dǎo)向柱、第四導(dǎo)向柱對接，通過第三導(dǎo)向柱和第四導(dǎo)向柱與第三導(dǎo)向套筒和第四導(dǎo)向套筒的相互對應(yīng)配合導(dǎo)向作用，基礎(chǔ)模塊上的第三連接柱、第四連接柱、第五連接柱和第六連接柱可順利準確的分別插入到保護框架模塊分別設(shè)置在四根立柱底部的四個拼裝連接孔內(nèi)，使該連接柱與拼裝連接孔之間構(gòu)成間隙配合，完成基礎(chǔ)模塊與保護框架模塊的水下對接拼裝，完成整個水下設(shè)施分體安裝；
[0016]第H 步:拔出第一導(dǎo)向柱、第二導(dǎo)向柱、第三導(dǎo)向柱和第四導(dǎo)向柱。
[0017]前述的水下設(shè)施分體安裝方法，其中，所述基礎(chǔ)模塊通過安裝船舶吊裝下放至海底目標區(qū)域；所述工藝管線模塊通過安裝船舶吊裝下放至基礎(chǔ)模塊上；所述保護框架模塊通過安裝船舶吊裝下放至基礎(chǔ)模塊上。
[0018]前述的水下設(shè)施分體安裝方法，其中，所述基礎(chǔ)模塊上的第一連接柱和第二連接柱插入到工藝管線模塊的兩個拼裝連接孔內(nèi)，呈間隙配合固定；所述基礎(chǔ)模塊上的第三連接柱、第四連接柱、第五連接柱和第六連接柱分別插入到保護框架模塊分別設(shè)置在四根立柱底部的四個拼裝連接孔內(nèi)，呈間隙配合固定。
[0019]前述的水下設(shè)施分體安裝方法，其中，所述第一導(dǎo)向柱、第二導(dǎo)向柱、第三導(dǎo)向柱和第四導(dǎo)向柱均為鋼制柱形體，其下端插入到基礎(chǔ)模塊的導(dǎo)向孔內(nèi)，與基礎(chǔ)模塊呈活動連接，用于工藝管線模塊和保護框架模塊的安裝導(dǎo)向，安裝完成后拔出回收。
[0020]本發(fā)明水下設(shè)施分體安裝方法的有益效果，使水下設(shè)施的海上安裝更為簡便、易行、可靠，從而降低海上施工成本和風(fēng)險。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明水下設(shè)施分體安裝方法基礎(chǔ)模塊示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明水下設(shè)施分體安裝方法工藝管線模塊示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明水下設(shè)施分體安裝方法保護框架模塊示意圖。
[0024]圖4為本發(fā)明水下設(shè)施分體安裝方法實施狀態(tài)圖。
[0025]圖中主要標號說明:A基礎(chǔ)模塊、B工藝管線模塊、C保護框架模塊、I為第一導(dǎo)向柱、I’為第二導(dǎo)向柱、2第三導(dǎo)向柱、2’第四導(dǎo)向柱、31為用于工藝管線模塊連接的第一連接柱、32為用于工藝管線模塊連接的第二連接柱、41用于保護框架模塊連接的第三連接柱、42用于保護框架模塊連接的第四連接柱、43用于保護框架模塊連接的第五連接柱、44用于保護框架模塊連接的第六連接柱、5為工藝管線模塊的第一導(dǎo)向套筒、5’為工藝管線的模塊第二導(dǎo)向套筒、6保護框架模塊的第一導(dǎo)向套筒、6’保護框架模塊的第二導(dǎo)向套筒。
【具體實施方式】
[0026]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明水下設(shè)施分體安裝方法的實施:首先將水下設(shè)施進行分體，分成三個模塊:
[0027]基礎(chǔ)模塊A是提供水下設(shè)施自重和基礎(chǔ)穩(wěn)定性的模塊，在該基礎(chǔ)模塊A —側(cè)選擇兩個平行且相互對應(yīng)的主梁交叉位置處分別開設(shè)第一導(dǎo)向孔和第二導(dǎo)向孔，在該第一導(dǎo)向孔和第二導(dǎo)向孔內(nèi)分別安裝第一導(dǎo)向柱I和第二導(dǎo)向柱I’，該第一導(dǎo)向柱I和第二導(dǎo)向柱I’用于工藝管線模塊B的安裝導(dǎo)向；在該基礎(chǔ)模塊A兩個對角位置相互對應(yīng)的輔梁上分別開設(shè)第三導(dǎo)向孔和第四導(dǎo)向孔，該第三導(dǎo)向孔和第四導(dǎo)向孔內(nèi)分別安裝第三導(dǎo)向柱2和第四導(dǎo)向柱2’，該第三導(dǎo)向柱2和第四導(dǎo)向柱2’用于保護框架模塊C的安裝導(dǎo)向；在該基礎(chǔ)模塊A安裝第一導(dǎo)向柱I和第二導(dǎo)向柱I’的另一側(cè)選擇兩個平行且相互對應(yīng)的主梁交叉位置處分別固定設(shè)有第一連接柱31和第二連接柱32，該第一連接柱31和第二連接柱32用于工藝管線模塊B的拼裝；在該基礎(chǔ)模塊A安裝第一導(dǎo)向柱I和第二導(dǎo)向柱I’的外側(cè)選擇兩個平行且相互對應(yīng)的主梁交叉位置處分別固定設(shè)有第三連接柱41、第四連接柱42，且在該基礎(chǔ)模塊A安裝第一連接柱31和第二連接柱32的外側(cè)選擇兩個平行且相互對應(yīng)的主梁交叉位置處分別固定設(shè)有第五連接柱43和第六連接柱44，該第三連接柱41、第四連接柱42、第五連接柱43和第六連接柱44用于保護框架模塊C的拼裝。
[0028]工藝管線模塊B主要包括管道、閥門以及框架支撐部分，該工藝管線模塊B上與基礎(chǔ)模塊A第一導(dǎo)向柱I和第二導(dǎo)向柱I’對應(yīng)的位置處設(shè)有第一導(dǎo)向套筒5和第二導(dǎo)向套筒5’，該第一導(dǎo)向套筒5和第二導(dǎo)向套筒5’用于工藝管線模塊B下放時與基礎(chǔ)模塊A的第一導(dǎo)向柱I和第二導(dǎo)向柱I’的對接；該工藝管線模塊B的支撐框架底梁上設(shè)置有兩個與基礎(chǔ)模塊A第一連接柱31和第二連接柱32對應(yīng)的拼裝連接孔，該兩個拼裝連接孔用于與基礎(chǔ)模塊A上的第一連接柱31和第二連接柱32的插入對接。
[0029]保護框架模塊C，為水下設(shè)施提供漁網(wǎng)、落物等的防護結(jié)構(gòu)，該保護框架模塊C的兩個對角位置與基礎(chǔ)模塊A第三導(dǎo)向柱2和第四導(dǎo)向柱2’對應(yīng)的位置處設(shè)有第三導(dǎo)向套筒6和第四導(dǎo)向套筒6’，用于保護框架模塊下放時分別與基礎(chǔ)模塊A上的第三導(dǎo)向柱2、第四導(dǎo)向柱2’對接；該保護框架模塊C的四根豎直立柱的底部分別設(shè)置有一個拼裝連接孔，該四個拼裝連接孔用于與基礎(chǔ)模塊A上的第三連接柱41、第四連接柱42、第五連接柱43和第六連接柱44的插入對接。
[0030]安裝時，先將基礎(chǔ)模塊A通過安裝船舶吊裝下放至海底目標區(qū)域，基礎(chǔ)模塊A通過自身重量貫入土壤中；然后將工藝管線模塊B通過安裝船舶吊裝下放至基礎(chǔ)部模塊A上，使工藝管線模塊B的第一導(dǎo)向套筒5和第二導(dǎo)向套筒5’分別與基礎(chǔ)模塊A第一導(dǎo)向柱I和第二導(dǎo)向柱I’對接，此時通過兩個導(dǎo)向柱和導(dǎo)向套筒的相互配合導(dǎo)向作用，基礎(chǔ)模塊A上的第一連接柱31和第二連接柱32就可以順利準確的插入到工藝管線模塊B的兩個拼裝連接孔內(nèi)(連接柱與連接孔之間為間隙配合)，從而完成基礎(chǔ)模塊A與工藝管線模塊B的水下對接拼裝；之后再將保護框架模塊C通過安裝船舶吊裝下放至基礎(chǔ)模塊A上，使保護框架模塊C的第三導(dǎo)向套筒6和第四導(dǎo)向套筒6’分別與基礎(chǔ)模塊A的第三導(dǎo)向柱2、第四導(dǎo)向柱2’對接，此時通過兩個導(dǎo)向柱和導(dǎo)向套筒的相互配合導(dǎo)向作用，基礎(chǔ)模塊A上的第三連接柱41、第四連接柱42、第五連接柱43和第六連接柱44就可以順利準確的插入到保護框架模塊C四根立柱底部的拼裝連接孔內(nèi)(連接柱與孔之間為間隙配合)，從而完成基礎(chǔ)模塊A與保護框架模塊C的水下對接拼裝，使整個水下設(shè)施分體安裝完成。
[0031]第一導(dǎo)向柱、第二導(dǎo)向柱、第三導(dǎo)向柱和第四導(dǎo)向柱是鋼制柱形體，其下端插入到基礎(chǔ)模塊A的導(dǎo)向孔內(nèi)，與基礎(chǔ)模塊A活動連接，用于工藝管線模塊B和保護框架模塊C安裝時的導(dǎo)向，在安裝完成后拔出回收。
[0032]第一連接柱、第二連接柱、第三連接柱、第四連接柱、第五連接柱和第六連接柱均是鋼制柱形體，其下端固定焊接在基礎(chǔ)模塊A上，安裝時上端分別插入到工藝管線模塊B或保護框架模塊C上的拼裝連接孔內(nèi)，通過柱和孔的配合達到各模塊組裝的效果。
[0033]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水下設(shè)施分體安裝方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步:將水下設(shè)施進行分體，分成基礎(chǔ)模塊、工藝管線模塊以及保護框架模塊三個模塊； 第二步:在該基礎(chǔ)模塊一側(cè)選擇兩個平行且相互對應(yīng)的主梁交叉位置處分別開設(shè)第一導(dǎo)向孔和第二導(dǎo)向孔，在該第一導(dǎo)向孔和第二導(dǎo)向孔內(nèi)分別安裝第一導(dǎo)向柱和第二導(dǎo)向柱； 第三步:在該基礎(chǔ)模塊兩個對角位置相互對應(yīng)的輔梁上分別開設(shè)第三導(dǎo)向孔和第四導(dǎo)向孔，該第三導(dǎo)向孔和第四導(dǎo)向孔內(nèi)分別安裝第三導(dǎo)向柱和第四導(dǎo)向柱； 第四步:在該基礎(chǔ)模塊安裝第一導(dǎo)向柱和第二導(dǎo)向柱的另一側(cè)選擇兩個平行且相互對應(yīng)的主梁交叉位置處分別固定設(shè)有第一連接柱和第二連接柱； 第五步:在該基礎(chǔ)模塊安裝第一導(dǎo)向柱和第二導(dǎo)向柱的外側(cè)選擇兩個平行且相互對應(yīng)的主梁交叉位置處分別固定設(shè)有第三連接柱和第四連接柱，且在該基礎(chǔ)模塊安裝第一連接柱和第二連接柱的外側(cè)選擇兩個平行且相互對應(yīng)的主梁交叉位置處分別固定設(shè)有第五連接柱和第六連接柱； 第六步:在工藝管線模塊上與基礎(chǔ)模塊第一導(dǎo)向柱和第二導(dǎo)向柱對應(yīng)的位置處設(shè)置第一導(dǎo)向套筒和第二導(dǎo)向套筒；且在該工藝管線模塊的支撐框架底梁上設(shè)置兩個與基礎(chǔ)模塊第一連接柱和第二連接柱對應(yīng)的拼裝連接孔； 第七步:在保護框架模塊的兩個對角位置與基礎(chǔ)模塊第三導(dǎo)向柱和第四導(dǎo)向柱對應(yīng)的位置處設(shè)有第三導(dǎo)向套筒和第四導(dǎo)向套筒；且該保護框架模塊的四根豎直立柱的底部分別設(shè)置一個拼裝連接孔； 第八步:將基礎(chǔ)模塊通過安裝船舶吊裝下放至海底目標區(qū)域，基礎(chǔ)模塊通過自身重量貫入土壤中； 第九步:將工藝管線模塊通過安裝船舶吊裝下放至基礎(chǔ)部模塊上，使工藝管線模塊的第一導(dǎo)向套筒和第二導(dǎo)向套筒分別與基礎(chǔ)模塊第一導(dǎo)向柱和第二導(dǎo)向柱對接，通過第一導(dǎo)向柱和第二導(dǎo)向柱與第一導(dǎo)向套筒和第二導(dǎo)向套筒的相互對應(yīng)配合導(dǎo)向作用，基礎(chǔ)模塊上的第一連接柱和第二連接柱可順利準確的插入到工藝管線模塊的兩個拼裝連接孔內(nèi)，使連接柱與拼裝連接孔之間構(gòu)成間隙配合，完成基礎(chǔ)模塊與工藝管線模塊的水下對接拼裝； 第十步:將保護框架模塊通過安裝船舶吊裝下放至基礎(chǔ)模塊上，使保護框架模塊的第三導(dǎo)向套筒和第四導(dǎo)向套筒分別與基礎(chǔ)模塊的第三導(dǎo)向柱、第四導(dǎo)向柱對接，通過第三導(dǎo)向柱和第四導(dǎo)向柱與第三導(dǎo)向套筒和第四導(dǎo)向套筒的相互對應(yīng)配合導(dǎo)向作用，基礎(chǔ)模塊上的第三連接柱、第四連接柱、第五連接柱和第六連接柱可順利準確的分別插入到保護框架模塊分別設(shè)置在四根立柱底部的四個拼裝連接孔內(nèi)，使該連接柱與拼裝連接孔之間構(gòu)成間隙配合，完成基礎(chǔ)模塊與保護框架模塊的水下對接拼裝，完成整個水下設(shè)施分體安裝； 第H 步:拔出第一導(dǎo)向柱、第二導(dǎo)向柱、第三導(dǎo)向柱和第四導(dǎo)向柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下設(shè)施分體安裝方法，其特征在于，所述基礎(chǔ)模塊通過安裝船舶吊裝下放至海底目標區(qū)域；所述工藝管線模塊通過安裝船舶吊裝下放至基礎(chǔ)模塊上；所述保護框架模塊通過安裝船舶吊裝下放至基礎(chǔ)模塊上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下設(shè)施分體安裝方法，其特征在于，所述基礎(chǔ)模塊上的第一連接柱和第二連接柱插入到工藝管線模塊的兩個拼裝連接孔內(nèi)，呈間隙配合固定；所述基礎(chǔ)模塊上的第三連接柱、第四連接柱、第五連接柱和第六連接柱分別插入到保護框架模塊分別設(shè)置在四根立柱底部的四個拼裝連接孔內(nèi)，呈間隙配合固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下設(shè)施分體安裝方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)向柱、第二導(dǎo)向柱、第三導(dǎo)向柱和第四導(dǎo)向柱均為鋼制柱形體，其下端插入到基礎(chǔ)模塊的導(dǎo)向孔內(nèi)，與基礎(chǔ)模塊呈活 動連接，用于工藝管線模塊和保護框架模塊的安裝導(dǎo)向，安裝完成后拔出回收。
【文檔編號】B63C11/52GK103754339SQ201410036321
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】李志剛, 周美珍, 劉培林, 尹漢軍, 姜瑛, 于成龍, 琚選擇, 高原, 王長濤, 張飛, 魏會東, 王鳳云, 曹永 , 戚曉寧 申請人:中國海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司