一种紧凑式水下高完整性压力保护系统加强区装置的制作方法

1.本发明属于深水气田开发技术领域，具体涉及一种紧凑式水下高完整性压力保护系统(subsea high integrity pressure protective system，下文简称shipps)加强区装置。


背景技术：

2.一般在深水气田开发过程中，水下井口关井压力非常高，在水下生产系统回接至依托平台集输过程中，可能出现的超压工况会由以下两类事故引起：(1)采油树油嘴失效全开；(2)依托平台工艺事故引起生产紧急关断或因输送温度低引起海底管道水合物堵塞。发生超压工况时，管道内压力将积聚到关井压力。因此水下生产井口到登平台关断阀间的跨接管、管汇、海管水下生产设施设计压力，通常采用所有单井的最大关井压力，即全压设计。
3.采用全压设计，不仅会增加管汇重量，增加安装难度，还会造成回接海管壁厚大，焊接难度高，施工效率低，提高气田开发成本。通过采用shipps，以降低水下生产设施以及海管的设计压力等级。
4.shipps具有很高灵敏性和安全性，一旦监测到系统中压力达到触发压力设定值，shipps将立刻执行关断。shipps响应关断过程中，shipps下游存在低温水合物、蜡堵塞的风险，高压流体涌入导致shipps安装位置至堵塞点间管段压力快速上升，因此需要在shipps系统隔离阀下游设置水下加强区，以保证执行关断过程中水下生产设施的安全。
5.shipps下游加强区管道长度一般为500-1000米，若采用钢制材料深水无法铺设，因此一般采用软管材料。而软管材料目前无法做到国产化，需要进口，费用高，工期慢；现有技术下，采用软管作为加强区管道材料，占用海底海床面积大。因其他水下生产设施与海管间必须留有一定安全距离，不利于水下生产设施与海管的安装施工，同时也影响后续调整井钻井过程中钻井船的安全就位。


技术实现要素：

6.针对上述问题，本发明的目的是提供一种紧凑式shipps加强区装置，shipps加强区装置中管道设计压力高，能够满足shipps执行关断过程中，下游堵塞造成压力升高压力需求。
7.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
8.本发明的技术方案提供了一种紧凑式水下高完整性压力保护系统加强区装置，包括：
9.安装底盘；
10.加强区管道，所述加强区管道为采用硬质管道盘绕而成，所述加强区管道固定安装在所述安装底盘上；
11.生产井跨接管连接器，所述生产井跨接管连接器的一端与生产井跨接管连接，另一端与所述加强区管道的入口连接；
12.管汇跨接管连接器，所述管汇跨接管连接器的一端与所述加强区管道的出口连接，另一端与所述下游低压管汇连接，所述生产井跨接管连接器和管汇跨接管连接器均安装在所述安装底盘上。
13.优选的，所述生产井跨接管连接器和管汇跨接管连接器平行安装在所述安装底盘的相同一端。
14.优选的，还包括若干个加强区管道底座，若干个所述加强区管道底座间隔安装在所述安装底盘上，所述加强区管道由所述加强区管道底座进行支撑。
15.优选的，所述安装底盘的两侧还对称安装有吊耳。
16.优选的，还包括固定安装在所述安装底盘上的隔板和固定连接件，所述加强区管道形成为包括相互连通的第一盘管和第二盘管，所述第一盘管和第二盘管对称安装在所述隔板的两侧，所述第一盘管和第二盘管通过所述固定连接件固定安装在所述隔板的两侧。
17.优选的，所述固定连接件为卡箍。
18.优选的，所述加强区管道为采用钢管盘绕而成。
19.优选的，所述安装底盘上还开设有凹槽，所述加强区管道固定安装在所述凹槽内。
20.本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
21.shipps加强区装置中管道设计压力高，能够满足shipps执行关断过程中，下游堵塞造成压力升高压力需求，紧凑式shipps加强区装置占用空间小，在降低水下生产设施施工布置难度的同时，还能降低气田开发成本。与传统水下采用软管作为加强区管道材料相比，紧凑式shipps加强区装置采用模块化集成，减小海床占用面积；在保证安全距离的基础上，紧凑式shipps加强区装置便于其他水下生产设施的布置，减少对施工的干涉；加强区管道无需采用软管作为加强区管道材料，不需动用铺设软管的特殊铺管船；后期布置调整井过程中，便于钻井船就位，减小调整井回接距离并减少钻井进尺，提高钻井效率。
附图说明
22.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
23.在附图中：
24.图1是本发明提供的紧凑式水下高完整性压力保护系统加强区装置的结构示意图；
25.图2是本发明提供的紧凑式水下高完整性压力保护系统加强区装置的主视图；
26.图3是本发明提供的紧凑式水下高完整性压力保护系统加强区装置的俯视图
27.附图中各标记表示如下：
28.101-生产井跨接管连接器；102-管汇跨接管连接器；103-加强区管道；104-加强区管道底座；105-安装底盘；106-隔板；107-卡箍；108-吊耳。
具体实施方式
29.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实
施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
30.本发明的实施例提供了一种紧凑式水下高完整性压力保护系统加强区装置，shipps加强区装置中管道设计压力高，能够满足shipps执行关断过程中，下游堵塞造成压力升高压力需求。紧凑式shipps加强区装置占用空间小，在降低水下生产设施施工布置难度的同时，还能降低气田开发成本。
31.如图1-图3所示，所述紧凑式水下高完整性压力保护系统加强区装置，包括安装底盘105以及安装在所述安装底盘105上的加强区管道103、生产井跨接管连接器101和管汇跨接管连接器102。所述加强区管道103为采用硬质管道盘绕而成，所述生产井跨接管连接器101的一端与生产井跨接管连接，另一端与所述加强区管道103的入口连接。所述管汇跨接管连接器102的一端与所述加强区管道103的出口连接，另一端与所述下游低压管汇连接，所述生产井跨接管连接器101和管汇跨接管连接器102均安装在所述安装底盘105上。所述加强区装置103中管道设计压力高，承压能力强，形成加强区以满足shipps执行关断过程中，下游堵塞造成压力升高压力需求，以保证执行关断过程中水下生产设施的安全。
32.优选的，所述加强区管道103为采用钢管盘绕而成。相比传统水下采用软管作为加强区管道材料，紧凑式shipps加强区装置采用模块化集成，减小海床占用面积，不需动用铺设软管的特殊铺管船。
33.所述生产井跨接管连接器101和管汇跨接管连接器102平行安装在所述安装底盘105的相同一端。采用平行式连接头，便于紧凑式shipps加强区装置与上下游跨接管的快速连接。生产井跨接管连接器101和管汇跨接管连接器102可以为快速连接的母头，快速连接的公头与生产井跨接管以及下游低压管汇连接。
34.进一步的，所述加强区装置103还包括若干个加强区管道底座104，若干个所述加强区管道底座104间隔安装在所述安装底盘105上，所述加强区管道103由所述加强区管道底座104进行支撑。
35.进一步的，所述安装底盘105的两侧还对称安装有吊耳108。底部安装底盘105安装对称式吊耳108，便于对紧凑式shipps加强区装置的整体安装与就位。
36.进一步的，所述加强区装置还包括固定安装在所述安装底盘105上的隔板106和固定连接件，所述加强区管道103形成为包括相互连通的第一盘管和第二盘管，所述第一盘管和第二盘管对称安装在所述隔板106的两侧，所述第一盘管和第二盘管通过所述固定连接件固定安装在所述隔板106的两侧。所述固定连接件优选为卡箍107。加强区管道103被卡箍107固定在隔板106上，生产过程中可减小管道震动对集成模块的影响。
37.所述安装底盘105上还开设有凹槽，所述加强区管道103固定安装在所述凹槽内。安装底盘105采用凹槽设计，在保证基础承载力的前提下，减少安装重量。
38.加强区管道底座104与安装底盘105优选以焊接方式固定，隔板优选通过焊接方式固定在安装底盘105上，吊耳108优选以焊接方式固定于安装底盘105上。
39.本发明提供的紧凑式水下高完整性压力保护系统加强区装置通过将加强区装置中管道设计压力高、承压能力强从而形成加强区，所述加强区能够满足shipps执行关断过程中，下游堵塞造成压力升高压力需求，进而以保证执行关断过程中水下生产设施的安全。
40.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。