深水海底管線終止鋪設(shè)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海底管線的鋪設(shè)方法，尤其涉及一種適用于深水海底管線終止鋪設(shè)的方法。屬于海洋石油工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著海底管線鋪設(shè)逐漸走向深水，深水海底管線鋪設(shè)的項(xiàng)目逐年增加，而且很多油田生產(chǎn)區(qū)塊已經(jīng)達(dá)到千米級。
[0003]目前，現(xiàn)有海底管線一般都僅限于淺水管線終止鋪設(shè)，水深不超過300米，主作業(yè)船都是采用錨系鋪管船進(jìn)行管線終止鋪設(shè)，而無法進(jìn)行深水管線終止鋪設(shè)。主要原因有以下幾點(diǎn):
[0004]1.由于主作業(yè)船都是采用錨系鋪管船，只適用于水深不超過300米的水域，因此，無法進(jìn)行深水管線終止鋪設(shè)。
[0005]2.由于淺水管線終端基本采用膨脹彎連接，因此，淺水終止鋪設(shè)位置精度要求不高，定位精度從幾米到十幾米。而深水水下管匯則安裝的比較多，多采用水下跨接管連接，管端水下定位精度要求高，定位精度要求達(dá)到亞米級以內(nèi)。
[0006]3.由于淺水終止鋪設(shè)定位多數(shù)采用計(jì)算或潛水員利用USBL (超短基線)定位系統(tǒng)進(jìn)行水下定位，因此，定位精度要求不高。
[0007]4.由于淺水終止鋪設(shè)監(jiān)控措施非常少，因此，一般只限于對主作業(yè)船張緊器及收、放纜張力進(jìn)行監(jiān)控。
[0008]5.由于淺水管線鋪設(shè)張力較小，管線在鋪設(shè)過程中扭轉(zhuǎn)力較小。而深水管線隨著鋪設(shè)張力的加大，水深的增加以及鋪設(shè)距離的加長，管線上積聚大量扭力也較大。
[0009]6.由于淺水管線終止封頭設(shè)計(jì)較簡單，而深水終止封頭設(shè)計(jì)復(fù)雜，控制閥組也較多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]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)，而提供一種深水海底管線終止鋪設(shè)的方法。其利用深水動(dòng)力定位鋪管船進(jìn)行作業(yè)，不僅能夠在深水進(jìn)行海底管線的鋪設(shè)；而且，主作業(yè)船在水下機(jī)器人的協(xié)助下，還能夠?qū)５坠芫€終止封頭進(jìn)行精確定位；同時(shí)，還能夠?qū)ι钏芫€終止封頭進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視控制，確保深水管線終止鋪設(shè)安全高效的進(jìn)行；解決了深水管線終止鋪設(shè)中定位精度、定位效率、監(jiān)控、管線扭轉(zhuǎn)以及封頭復(fù)雜不易控制安裝的問題。
[0011]本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0012]一種深水海底管線終止鋪設(shè)的方法，其特征在于:
[0013]第一步，計(jì)算著泥點(diǎn)到作業(yè)線管線懸列線長度；
[0014]第二步，根據(jù)計(jì)算值將剩余管線鋪設(shè)完成后，安裝臨時(shí)棄管封頭進(jìn)行臨時(shí)棄管作業(yè)，完成管線扭力釋放和終止鋪設(shè)位置的測量及計(jì)算；
[0015]第三步，回收管線至作業(yè)線；
[0016]第四步，將棄管回收纜繩的張力轉(zhuǎn)換至張緊器上，然后，切割臨時(shí)棄管封頭，根據(jù)計(jì)算和實(shí)際測量長度切割或安裝調(diào)整管；
[0017]第五步，將終止封頭安裝到管線上，然后，再進(jìn)行節(jié)點(diǎn)無損檢驗(yàn)及防腐處理；
[0018]第六步，將張緊器上的張力轉(zhuǎn)換到棄管回收纜繩上，然后，再將棄管回收纜繩上張力轉(zhuǎn)換到張緊器上；放松棄管回收纜繩，在棄管回收纜繩與終止封頭之間連接棄管回收索具，再進(jìn)行張力轉(zhuǎn)換，將張緊器上張力轉(zhuǎn)換到棄管回收纜繩上，利用棄管回收纜繩將終止鋪設(shè)封頭放過張緊器；
[0019]第七步，在終止封頭上安裝扶正浮筒，利用棄管回收纜繩繼續(xù)下放終止封頭，當(dāng)終止封頭到達(dá)托管架上時(shí)，監(jiān)控終止封頭及棄管回收索具、托管架滾輪組；
[0020]第八步，當(dāng)終止封頭通過托管架后，監(jiān)控終止封頭入水下放情況，當(dāng)終止封頭將要著泥時(shí)，檢查并確認(rèn)終止封頭朝向是否滿足設(shè)計(jì)要求，滿足設(shè)計(jì)要求后繼續(xù)下放終止封頭直至著泥；
[0021]第九步，利用超短基線或長基線對終止封頭進(jìn)行最終精確定位；主作業(yè)船向后走船，使托管架尾部在終止封頭正上方，并控制好棄管回收纜繩的張力，準(zhǔn)備對終止封頭進(jìn)行摘扣；
[0022]第十步，將棄管回收鉤頭與終止封頭的索具脫開，脫扣完畢后，主作業(yè)船回收棄管回收纜繩，完成終止鋪設(shè)。
[0023]所述計(jì)算著泥點(diǎn)到作業(yè)線管線懸列線長度的具體步驟是:
[0024]一、利用水下機(jī)器人確定著泥點(diǎn)的公里點(diǎn)(KP)值，根據(jù)水深、管線直徑等參數(shù)計(jì)算出著泥點(diǎn)到作業(yè)線管線懸列線長度；
[0025]二、根據(jù)終止鋪設(shè)目標(biāo)點(diǎn)的公里點(diǎn)(KP)值，先粗略計(jì)算出終止封頭海底鋪設(shè)距離；
[0026]所述計(jì)算著泥點(diǎn)到作業(yè)線管線懸列線長度精度要求較高時(shí)的具體步驟是:
[0027]①在主作業(yè)船距離終止鋪設(shè)目標(biāo)點(diǎn)還有一個(gè)懸列線長度前，在作業(yè)線管線上標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)，并在該標(biāo)記點(diǎn)后測量每根鋪設(shè)管線長度；
[0028]②當(dāng)管線上標(biāo)記點(diǎn)到達(dá)海底著泥點(diǎn)時(shí)，由水下機(jī)器人利用超短基線確定該標(biāo)記點(diǎn)的公里點(diǎn)(KP)值；
[0029]③根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)的公里點(diǎn)(KP)值、標(biāo)記點(diǎn)的公里點(diǎn)(KP)值及測量標(biāo)記點(diǎn)后已鋪設(shè)管線長度，計(jì)算出終止鋪設(shè)將要鋪設(shè)的節(jié)點(diǎn)數(shù)；
[0030]④將剩余的管線長度鋪設(shè)完成。
[0031]所述監(jiān)控、檢查、定位終止封頭及將棄管回收鉤頭與終止封頭的索具脫開工作是由水下機(jī)器人進(jìn)行。
[0032]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，其利用深水動(dòng)力定位鋪管船進(jìn)行作業(yè)，不僅能夠在深水進(jìn)行海底管線的鋪設(shè)；而且，主作業(yè)船在水下機(jī)器人的協(xié)助下，還能夠?qū)５坠芫€終止封頭進(jìn)行精確定位；同時(shí)，還能夠?qū)ι钏芫€終止封頭進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視控制，確保深水管線終止鋪設(shè)安全高效的進(jìn)行；解決了深水管線終止鋪設(shè)中定位精度、定位效率、監(jiān)控、管線扭轉(zhuǎn)以及封頭復(fù)雜不易控制安裝的問題。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明終止鋪設(shè)施工流程示意圖。
[0034]圖2為本發(fā)明臨時(shí)棄管作業(yè)示意圖。
[0035]圖2A為本發(fā)明臨時(shí)棄管放大示意圖。
[0036]圖3為本發(fā)明焊接終止封頭，并進(jìn)行張力轉(zhuǎn)換作業(yè)示意圖。
[0037]圖中主要標(biāo)號說明:
[0038]1.主作業(yè)船；2.水下機(jī)器人；3.臨時(shí)棄管封頭；4.終止封頭；5.棄管回收纜繩；6.張緊器；7.浮筒；8.托管架；9.管線；10.棄管回收索具。
【具體實(shí)施方式】
[0039]如圖1一圖3所示，本發(fā)明采用以下步驟:
[0040]第一步，計(jì)算著泥點(diǎn)到作業(yè)線管線懸列線長度；其具體方式是:
[0041](I)利用水下機(jī)器人2確定著泥點(diǎn)的公里點(diǎn)(KP)值，根據(jù)水深、管線直徑等參數(shù)計(jì)算出著泥點(diǎn)到作業(yè)線管線懸列線長度；
[0042](2)根據(jù)終止鋪設(shè)目標(biāo)點(diǎn)的公里點(diǎn)(KP)值，先粗略計(jì)算出終止封頭海底鋪設(shè)距離；如果終止鋪設(shè)精度要求較高時(shí)，比如目標(biāo)點(diǎn)是3mX6m范圍，就要采取高精度測量方法，該方法的具體步驟是:
[0043]①在主作業(yè)船I距離終止鋪設(shè)目標(biāo)點(diǎn)還有一個(gè)懸列線長度前，并在作業(yè)線管線9上標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)，在該標(biāo)記點(diǎn)后測量每根鋪設(shè)管線長度；
[0044]②當(dāng)管線9上標(biāo)記點(diǎn)到達(dá)海底著泥點(diǎn)時(shí)，由水下機(jī)器人2利用超短基線確定該標(biāo)記點(diǎn)的公里點(diǎn)(KP)值；
[0045]③根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)的公里點(diǎn)(KP)值、標(biāo)記點(diǎn)的公里點(diǎn)(KP)值及測量標(biāo)記點(diǎn)后已鋪設(shè)管線長度