臍帶纜終端冗余式水下分配單元的制作方法
【專利摘要】一種臍帶纜終端冗余式水下分配單元，包括一基座、安裝在基座上的臍帶纜終端、飛線暫置模塊、水下液壓分配模塊、水下電氣分配模塊，其中，臍帶纜終端為冗余式，主臍帶纜終端及冗余的臍帶纜終端分別設(shè)在基座的兩端；臍帶纜分別與主臍帶纜終端和冗余的臍帶纜終端相連；臍帶纜將水面的電氣、液壓動力信號傳輸?shù)狡渲腥我荒殠Ю|終端中，并在其中任一臍帶纜終端實(shí)現(xiàn)了將液壓、電氣信號從水面到水下的分配傳輸；然后，再將電氣、液壓信號傳輸?shù)剿码姎夥峙淠K和水下液壓分配模塊中，并組成電氣、液壓完整的分配路徑供水下多路生產(chǎn)設(shè)施運(yùn)行。本發(fā)明在油氣田不停產(chǎn)前提下，實(shí)現(xiàn)了對故障水下線路和設(shè)備的修復(fù)；大大降低了油田停產(chǎn)的風(fēng)險和生產(chǎn)成本。
【專利說明】臍帶纜終端冗余式水下分配單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水下臍帶纜，尤其涉及一種用于通過電氣飛線或液壓飛線與另一個臍帶纜終端對應(yīng)端口相連的臍帶纜終端冗余式水下分配單元。屬于海洋石油工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水下生產(chǎn)系統(tǒng)廣泛用于海上油氣田開發(fā)中，而水下臍帶纜又是對水下生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行控制的通道。其中，臍帶纜終端的水下分配單元能夠?qū)崿F(xiàn)對各種水下設(shè)施的液壓、電氣分配、信號傳輸?shù)瓤刂乒δ堋?br> [0003]水下臍帶纜通過海洋工程船進(jìn)行鋪設(shè)安裝，臍帶纜終端設(shè)備安裝到臍帶纜的一端，并隨著臍帶纜的鋪設(shè)一起下放。
[0004]現(xiàn)有的水下分配單元包括:單一的臍帶纜終端和一體式的電液分配模塊。當(dāng)臍帶纜終端內(nèi)部出現(xiàn)電信號不穩(wěn)定或者液壓泄露時，或者一體式電液分配模塊內(nèi)部只單獨(dú)出現(xiàn)電氣故障或者單獨(dú)出現(xiàn)液壓故障時，均需要停產(chǎn)后，再將整個臍帶纜終端或水下分配單元打撈出水進(jìn)行完整的檢測維修，因此，不僅增加了各項(xiàng)打撈、安裝臍帶纜終端的水下分配單元的成本，而且，極大的影響了油田的連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行。
[0005]【背景技術(shù)】

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種臍帶纜終端冗余式水下分配單元，其能夠在油氣田不停產(chǎn)前提下，將臍帶纜終端進(jìn)行冗余，在臍帶纜終端內(nèi)部出現(xiàn)電氣信號中斷或者液壓泄露時，通過水下機(jī)器人將水下電氣飛線或水下液壓飛線與冗余的臍帶纜終端對應(yīng)端口相連，解決了需要停產(chǎn)，將整個臍帶纜終端的水下分配單元打撈出水進(jìn)行檢測維修的問題；實(shí)現(xiàn)了在油氣田不停產(chǎn)前提下，對故障水下線路和設(shè)備的修復(fù)；大大降低了整體油田停產(chǎn)的巨大風(fēng)險和生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效益。
[0007]本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種臍帶纜終端冗余式水下分配單元，其特征在于:包括一基座、安裝在基座上的臍帶纜終端、飛線暫置模塊、水下液壓分配模塊、水下電氣分配模塊，其中，臍帶纜終端為冗余式臍帶纜終端，主臍帶纜終端及冗余的臍帶纜終端分別設(shè)在基座的兩端；臍帶纜分別與主臍帶纜終端和冗余的臍帶纜終端相連；臍帶纜將水面的電氣、液壓動力信號傳輸?shù)狡渲腥我荒殠Ю|終端中，并在其中任一臍帶纜終端實(shí)現(xiàn)了將液壓、電氣信號從水面到水下的分配傳輸；然后，再經(jīng)由設(shè)在飛線暫置模塊上的第一組或第二組水下電氣飛線和水下液壓飛線將電氣、液壓信號傳輸?shù)剿码姎夥峙淠K和水下液壓分配模塊中，水下電氣分配模塊通過設(shè)在內(nèi)部的水下分線箱將電氣輸入端口和電氣輸出端口相連，水下液壓分配模塊通過金屬液壓管線將液壓輸入端口和液壓輸出端口相連，最終組成電氣、液壓完整的分配路徑，以供水下多路生產(chǎn)設(shè)施運(yùn)行。
[0009]所述基座主要包括:一基座框架、均布在基座框架四個角上的基座吊耳，基座框架下面連接有一帶孔鋼板。
[0010]所述主臍帶纜終端或冗余的主要包括:一固定在基座框架上的臍帶纜終端箱體、安裝在臍帶纜終端箱體上的臍帶纜、水下液壓飛頭固定端、水下機(jī)器人操作把手、水下電氣飛頭固定端、數(shù)片網(wǎng)紋板，其中，臍帶纜從臍帶纜終端箱體的一側(cè)進(jìn)入，通過內(nèi)部電氣、液壓線路連接到水下電氣飛頭固定端和水下液壓接頭固定端。
[0011]所述飛線暫置模塊主要包括:一固定在基座框架上的水下飛線暫置模塊框架、安裝在水下飛線暫置模塊框架上的水下液壓飛頭固定端、水下電氣飛頭固定端、水下機(jī)器人操作把手。
[0012]所述水下液壓分配模塊為對稱式框架結(jié)構(gòu)，主要包括:固定在基座框架上的水下液壓分配模塊框架、安裝在水下液壓分配模塊框架上的數(shù)片網(wǎng)紋板、水下機(jī)器人操作把手、水下第三液壓飛頭固定端，該第三水下液壓飛頭固定端通過第三液壓飛線與主臍帶纜終端上的第一水下液壓飛頭固定端相連，并通過設(shè)在水下液壓分配模塊框架內(nèi)部金屬液壓管線將液壓進(jìn)行分配。
[0013]所述水下電氣分配模塊為對稱式框架結(jié)構(gòu)，主要包括:固定在基座框架上的水下電氣分配模塊框架、安裝在水下電氣分配模塊框架上的水下機(jī)器人操作把手、數(shù)片網(wǎng)紋板、水下電氣飛頭固定端，該水下電氣飛頭固定端通過電氣飛線與設(shè)在第一臍帶纜終端上的水下電氣飛頭固定端相連，并通過設(shè)在水下電氣分配模塊框架內(nèi)部的水下分線箱將電氣信號進(jìn)行分配。
[0014]所述水下液壓飛頭固定端包括:一筒狀結(jié)構(gòu)、筒狀結(jié)構(gòu)的頂面為突出的圓盤結(jié)構(gòu)，用螺栓通過圓盤上均布的通孔將其固定在臍帶纜終端、水下液壓分配模塊和水下暫置模塊上，筒狀結(jié)構(gòu)的底面均布有多路水下專用液壓接頭。
[0015]所述水下電氣飛頭固定端包括:一水下專用的電氣接頭，水下專用的電氣接頭的表面帶有均布圓孔的盤面，并通過螺栓將其固定在臍帶纜終端、水下電氣分配模塊和水下暫置模塊上。
[0016]所述網(wǎng)紋板為:在中間掏空的鋼板上連接交叉形成的網(wǎng)狀金屬鋼絲，鋼板四周均布有通孔。
[0017]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，其能夠在油氣田不停產(chǎn)前提下，將臍帶纜終端進(jìn)行冗余，在臍帶纜終端內(nèi)部出現(xiàn)電氣信號中斷或者液壓泄露時，通過水下機(jī)器人將水下電氣飛線或水下液壓飛線與冗余的臍帶纜終端對應(yīng)端口相連，解決了需要停產(chǎn)，將整個臍帶纜終端的水下分配單元打撈出水進(jìn)行檢測維修的問題；實(shí)現(xiàn)了在油氣田不停產(chǎn)前提下，對故障水下線路和設(shè)備的修復(fù)；大大降低了整體油田停產(chǎn)的巨大風(fēng)險和生廣成本，提聞了生廣效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0019]圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的正軸測圖。
[0020]圖中主要標(biāo)號說明:
[0021]1.臍帶纜、2.網(wǎng)紋板、3.水下機(jī)器人操作把手、4.水下液壓飛頭固定端、5.水下液壓飛線、6.水下電氣飛頭固定端、7.水下電氣飛線、8.網(wǎng)紋板、9.水下液壓飛頭固定端、10.水下機(jī)器人操作把手、11.水下飛線暫置模塊框架、12.水下電氣飛頭固定端、13.基座框架、14.基座吊耳、15.帶孔鋼板、16.水下電氣飛頭固定端、17.水下液壓飛頭固定端、
18.水下電氣飛線、19.水下液壓飛線、20.水下電氣飛頭固定端、21.水下液壓飛頭固定端、
22.網(wǎng)紋板、23.臍帶纜、24.臍帶纜終端箱體、25.水下機(jī)器人操作把手、26.水下電氣分配模塊框架、27.網(wǎng)紋板、28.水下液壓分配模塊框架、29.水下機(jī)器人操作把手、30.水下電氣飛頭固定端、31.水下液壓飛頭固定端、32.臍帶纜終端箱體、33.水下機(jī)器人操作把手。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1，圖2所示，本發(fā)明包括:一基座、安裝在基座上的臍帶纜終端、飛線暫置模塊、水下液壓分配模塊、水下電氣分配模塊，其中，臍帶纜終端為冗余式臍帶纜終端，主臍帶纜終端及冗余的臍帶纜終端分別設(shè)在基座的兩端；臍帶纜分別與主臍帶纜終端或冗余的臍帶纜終端相連；臍帶纜將水面的電氣、液壓動力信號傳輸?shù)狡渲腥我荒殠Ю|終端中，并在其中任一臍帶纜終端實(shí)現(xiàn)了將液壓、電氣信號從水面到水下的分配傳輸，然后，再經(jīng)由設(shè)在飛線暫置模塊上的第一組水下電氣飛線7和水下液壓飛線5或第二組水下電氣飛線18和水下液壓飛線19將電氣、液壓信號傳輸?shù)剿码姎夥峙淠K和水下液壓分配模塊中，水下電氣分配模塊通過設(shè)在內(nèi)部的水下分線箱將電氣輸入端口和電氣輸出端口相連，水下液壓分配模塊通過金屬液壓管線將液壓輸入端口和液壓輸出端口相連，最終組成電氣、液壓完整的分配路徑，以供水下多路生產(chǎn)設(shè)施運(yùn)行。當(dāng)工作的臍帶纜終端內(nèi)部出現(xiàn)電氣虛接短路或者液壓泄漏時，即刻啟用冗余臍帶纜系統(tǒng)，以保障連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行。
[0023]如圖1所示，正常使用時，水面的電氣、液壓動力信號通過臍帶纜I傳輸?shù)街髂殠Ю|終端中，并在臍帶纜終端實(shí)現(xiàn)了液壓、電氣信號從水面到水下的分配傳輸，然后，再經(jīng)由水下電氣飛線7和水下液壓飛線5將電氣、液壓信號傳輸?shù)剿码姎夥峙淠K和水下液壓分配模塊中，水下電氣分配模塊通過設(shè)在內(nèi)部的水下分線箱將電氣輸入端口和電氣輸出端口相連，水下液壓分配模塊通過金屬液壓管線將液壓輸入端口和液壓輸出端口相連，最終組成電氣、液壓完整的分配路徑，以供水下多路生產(chǎn)設(shè)施運(yùn)行。
[0024]當(dāng)主臍帶纜終端內(nèi)部出現(xiàn)故障時，水面的電氣、液壓動力信號通過臍帶纜23傳輸?shù)饺哂嗟哪殠Ю|終端中，并在冗余的臍帶纜終端實(shí)現(xiàn)了液壓、電氣信號從水面到水下的分配傳輸，然后，再經(jīng)由水下電氣飛線18和水下液壓飛線19將電氣、液壓信號傳輸?shù)剿码姎夥峙淠K和水下液壓分配模塊中，水下電氣分配模塊通過內(nèi)部的水下分線箱將電氣輸入端口和電氣輸出端口相連，水下液壓分配模塊通過金屬液壓管線將液壓輸入端口和液壓輸出端口相連，最終組成電氣、液壓完整的分配路徑，用以及時解決故障保證油田連續(xù)生產(chǎn)。
[0025]上述基座主要包括:一基座框架13、均布在基座框架13四個角上的基座吊耳14，基座框架13下面連接有一帶孔鋼板15。
[0026]上述主臍帶纜終端主要包括:一固定在基座框架13上的第一臍帶纜終端箱體24、安裝在第一臍帶纜終端箱體24上的臍帶纜1、安裝在第一臍帶纜終端箱體24上的水下液壓飛頭固定端4、安裝在第一臍帶纜終端箱體24表面的第一水下機(jī)器人操作把手3、安裝在第一臍帶纜終端箱體24表面的第一水下電氣飛頭固定端6、采用螺栓連接方式安裝在第一臍帶纜終端箱體24上面的數(shù)片網(wǎng)紋板2 ;其中，第一臍帶纜I從第一臍帶纜終端箱體24的一側(cè)進(jìn)入，通過內(nèi)部電氣、液壓線路連接到第一水下電氣飛頭固定端12和第一水下液壓接頭固定端9。
[0027]上述冗余的臍帶纜終端主要包括:一固定在基座框架13上的第二臍帶纜終端箱體32、安裝在第二臍帶纜終端箱體32上的臍帶纜23、安裝在第二臍帶纜終端箱體32上的水下液壓飛頭固定端21、安裝在第二臍帶纜終端箱體32表面的第二水下機(jī)器人操作把手33、安裝在第二臍帶纜終端箱體32表面的第二水下電氣飛頭固定端20、采用螺栓連接方式安裝在第二臍帶纜終端箱體32上面的數(shù)片網(wǎng)紋板22 ;其中，第二臍帶纜23從第二臍帶纜終端箱體32的一側(cè)進(jìn)入，通過內(nèi)部電氣、液壓線路連接到第一水下電氣飛頭固定端16和第一水下液壓接頭固定端17。
[0028]上述飛線暫置模塊主要包括:固定在基座框架13上的水下飛線暫置模塊框架11、安裝在水下飛線暫置模塊框架11上的水下液壓飛頭固定端31、水下電氣飛頭固定端30、水下機(jī)器人操作把手10。
[0029]上述水下液壓分配模塊為對稱框架結(jié)構(gòu)，主要包括:固定在基座框架13上的水下液壓分配模塊框架28、采用螺栓連接方式安裝在水下液壓分配模塊框架28上的數(shù)片網(wǎng)紋板8、水下機(jī)器人操作把手29、水下第三液壓飛頭固定端9，該第三水下液壓飛頭固定端9通過第三液壓飛線5與第一臍帶纜終端上的第一水下液壓飛頭固定端4相連，并通過設(shè)在水下液壓分配模塊框架28內(nèi)部金屬液壓管線將液壓進(jìn)行分配。
[0030]上述水下電氣分配模塊為對稱式框架結(jié)構(gòu)，主要包括:固定在基座框架13上的水下電氣分配模塊框架26、采用螺栓連接方式安裝在水下電氣分配模塊框架26上的水下機(jī)器人操作把手25、數(shù)片網(wǎng)紋板27、水下電氣飛頭固定端12，該水下電氣飛頭固定端12通過電氣飛線7與設(shè)在第一臍帶纜終端上的水下電氣飛頭固定端6相連，并通過設(shè)在水下電氣分配模塊框架26內(nèi)部的水下分線箱將電氣信號進(jìn)行分配。
[0031]上述水下液壓飛頭固定端(4，9，17，31)包括:一筒狀結(jié)構(gòu)、筒狀結(jié)構(gòu)的頂面為突出的圓盤結(jié)構(gòu)，用螺栓通過圓盤上均布的通孔將其固定在臍帶纜終端、水下液壓分配模塊和水下暫置模塊上，筒狀結(jié)構(gòu)的底面均布有多路水下專用液壓接頭。
[0032]上述水下電氣飛頭固定纟而(6，12，16，30)包括:一水下專用的電氣接頭，水下專用的電氣接頭的表面帶有均布圓孔的盤面，并通過螺栓將其固定在臍帶纜終端、水下電氣分配模塊和水下暫置模塊上。
[0033]上述水下機(jī)器人操作把手(3，10，25，29，33)為:按照水下相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將圓鋼完成一定的形狀，圓鋼兩端焊接帶孔的鋼板，通過螺栓將其連接到臍帶纜終端、水下電氣分配模塊、水下液壓分配模塊和飛線暫置模塊，水下機(jī)器人操作把手為水下機(jī)器人作業(yè)提供支撐。
[0034]上述網(wǎng)紋板(2，8，22，27)為:在中間掏空的鋼板上連接交叉形成的網(wǎng)狀金屬鋼絲，鋼板四周均布有通孔，利用螺栓將其固定在臍帶纜終端、水下電氣分配模塊和水下液壓分配模塊，用以減輕結(jié)構(gòu)物的重量，降低其中電氣、液壓管路遭到海生物的破壞概率，同時，也便于水下機(jī)器人對結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況進(jìn)行觀察。
[0035]上述液壓飛線(5，19)為:多路液壓管線，通過鎧裝組合成一條大的液壓管路，液壓管路兩端連接有由多路與水下液壓飛頭固定端配套的水下專用液壓接頭，接頭的布置與水下液壓飛頭固定端相同。
[0036]上述電氣飛線(7，18)為:一條電氣線路兩端連接有與水下電氣飛頭固定端配套的水下專用電氣接頭。[0037]本實(shí)施例中未進(jìn)行說明的內(nèi)容為現(xiàn)有技術(shù)，故不再進(jìn)行贅述。
[0038]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)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(shí)質(zhì)對以上實(shí)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】
1.一種臍帶纜終端冗余式水下分配單元，其特征在于:包括一基座、安裝在基座上的臍帶纜終端、飛線暫置模塊、水下液壓分配模塊、水下電氣分配模塊，其中，臍帶纜終端為冗余式臍帶纜終端，主臍帶纜終端及冗余的臍帶纜終端分別設(shè)在基座的兩端；臍帶纜分別與主臍帶纜終端和冗余的臍帶纜終端相連；臍帶纜將水面的電氣、液壓動力信號傳輸?shù)狡渲腥我荒殠Ю|終端中，并在其中任一臍帶纜終端實(shí)現(xiàn)了將液壓、電氣信號從水面到水下的分配傳輸；然后，再經(jīng)由設(shè)在飛線暫置模塊上的第一組或第二組水下電氣飛線和水下液壓飛線將電氣、液壓信號傳輸?shù)剿码姎夥峙淠K和水下液壓分配模塊中，水下電氣分配模塊通過設(shè)在內(nèi)部的水下分線箱將電氣輸入端口和電氣輸出端口相連，水下液壓分配模塊通過金屬液壓管線將液壓輸入端口和液壓輸出端口相連，最終組成電氣、液壓完整的分配路徑，以供水下多路生產(chǎn)設(shè)施運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臍帶纜終端冗余式水下分配單元，其特征在于:所述基座主要包括:一基座框架、均布在基座框架四個角上的基座吊耳，基座框架下面連接有一帶孔鋼板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臍帶纜終端冗余式水下分配單元，其特征在于:所述主臍帶纜終端或冗余的主要包括:一固定在基座框架上的臍帶纜終端箱體、安裝在臍帶纜終端箱體上的臍帶纜、水下液壓飛頭固定端、水下機(jī)器人操作把手、水下電氣飛頭固定端、數(shù)片網(wǎng)紋板，其中，臍帶纜從臍帶纜終端箱體的一側(cè)進(jìn)入，通過內(nèi)部電氣、液壓線路連接到水下電氣飛頭固定端和水下液壓接頭固定端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臍帶纜終端冗余式水下分配單元，其特征在于:所述飛線暫置模塊主要包括:一固定在基座框架上的水下飛線暫置模塊框架、安裝在水下飛線暫置模塊框架上的水下液壓飛頭固定端、水下電氣飛頭固定端、水下機(jī)器人操作把手。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臍帶纜終端冗余式水下分配單元，其特征在于:所述水下液壓分配模塊為對稱式框架結(jié)構(gòu)，主要包括:固定在基座框架上的水下液壓分配模塊框架、安裝在水下液壓分配模塊框架上的數(shù)片網(wǎng)紋板、水下機(jī)器人操作把手、水下第三液壓飛頭固定端，該第三水下液壓飛頭固定端通過第三液壓飛線與主臍帶纜終端上的第一水下液壓飛頭固定端相連，并通過設(shè)在水下液壓分配模塊框架內(nèi)部金屬液壓管線將液壓進(jìn)行分配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臍帶纜終端冗余式水下分配單元，其特征在于:所述水下電氣分配模塊為對稱式框架結(jié)構(gòu)，主要包括:固定在基座框架上的水下電氣分配模塊框架、安裝在水下電氣分配模塊框架上的水下機(jī)器人操作把手、數(shù)片網(wǎng)紋板、水下電氣飛頭固定端，該水下電氣飛頭固定端通過電氣飛線與設(shè)在第一臍帶纜終端上的水下電氣飛頭固定端相連，并通過設(shè)在水下電氣分配模塊框架內(nèi)部的水下分線箱將電氣信號進(jìn)行分配。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的臍帶纜終端冗余式水下分配單元，其特征在于:所述水下液壓飛頭固定端包括:一筒狀結(jié)構(gòu)、筒狀結(jié)構(gòu)的頂面為突出的圓盤結(jié)構(gòu)，用螺栓通過圓盤上均布的通孔將其固定在臍帶纜終端、水下液壓分配模塊和水下暫置模塊上，筒狀結(jié)構(gòu)的底面均布有多路水下專用液壓接頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求3、4或6所述的臍帶纜終端冗余式水下分配單元，其特征在于:所述水下電氣飛頭固定端包括:一水下專用的電氣接頭，水下專用的電氣接頭的表面帶有均布圓孔的盤面，并通過螺栓將其固定在臍帶纜終端、水下電氣分配模塊和水下暫置模塊上。
9.根據(jù)權(quán)利要求3、5或6所述的臍帶纜終端冗余式水下分配單元，其特征在于:所述網(wǎng)紋板為:在中間掏空的鋼 板上連接交叉形成的網(wǎng)狀金屬鋼絲，鋼板四周均布有通孔。
【文檔編號】E21B33/035GK103953309SQ201410214028
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】蘇鋒, 張磊, 劉立新, 劉華建, 王鳳云, 彭朋, 侯莉, 孟憲武 申請人:中國海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司