Нефтедобывающая установка подводной станции

Изобретение относится к нефтедобывающим установкам размещенньм на подводных станциях на большой глубине.Цель изобретения - упрощение Тех нологического обслуживания, ремонта и монтажа.На чертеже показана нефтедобывающая установка подводной станции с модулями и манипулятором их последовательностей установкина основание.Установка состоит из основания 1. Его особенность заклчается в том,что на каждой малой стороне прямоугольника сгруппировано по два участка для головок скважин в виде приемных отверстий, которые снабжены в виде составным частей направляющимцоколем 2, на четырех углах которого установлены направляющие колонны 3,а на диагональных швеллерах закреплена осевая зажиная муфта 4 головки скважины. На боковыхсторонах основания с помощью направляющих стоек 5 и 6 крепятся трубопроводы для отвода продукции, головка 7 трубы для продукции или нагнетания и головка 8 для шланга, к которой подходят трубопроводы и кабели контрольно-управляющего блока на поверхности моря, последний может размещаться в нескольких десятках километров от станции или от запасного буя, находящегося в нескольких сотнях метров на станции Причем трубопроводы и кабели направляются посредством направляющих стоек 9 и 10.целью на продольных балках основания 1 выолнены направляющие стойки 13, на которые устанавливаются втулки 14 распределительной рамы 12. Направляющие стойки 5 и 6, прикрепленные к основанию, служат соответственно для крепления головки 8 для шланга и для направления головки 7 трубопровода для продукции или нагнетания. Участки для головок скважины предназначены для установки на каждом из них эксплуатационной головки 15 в виде корпуса, в котором размещена елка 16, а также эксплуатационноепредохранителъноеобоРУдование между верхней плитой 17, снабженной 4, двумя направляющими колоннами 18 с обеихсторон от центра, приемником дляо внутреннего многоканального разъема 19 и нижней прямоугольной рамкой 20,в центре которой размещен механический разъем 21 для захвата и блокировки зажимной муфты 4 головки скважинынанышашшттм цшюлеошювшшя 1. На других углах рамки размещены направляющие втулки 22, скользящиепо направляющим колоннам 3 направляющего цоколя основания. Блок содержит также приемник для наружного многоканального разъема 23, соединенногос контрольным модулем 24 посредством многоканального разъема 25, и выпускное устройство 26 для отходов соединяемое с соединительньш модулем черезразъем 27.Распределительная рама 12, состоящая из продольных и поперечньш балок и распорок, имеющая размеры, соответствующие зоне 11 основания 1, имеет четыре периферийных участка для соединительных модулей 28 и один центральный участок для центрального уп ГЬЗВЛЯЮЩЗГО МОДУЛЯ 29. На каждой СТОроне размещены два направляющих цоколя 30 для соединительных модулей, а в центре один центральный направляющий цоколь 31 для центрального управляющего модуля 29, снабженного двумя приемниками 32 для внутренних электрогидравлических многоканальных разъемов 33На боковой стороне распределительной рамы 12 закреплено два разъема 34, присоединяемые к цоколю трубопроводов 7 на основании 1, Количество периферийных цоколей соответствует количеству головок скважин. Цоколи 30 и 31 могут быть насажены или могут быть составной частью распреде лительной рамы 12. Их конструкцииидентичны конструкции направляющих известных цоколей.При этом квадратная рамка цоколя содержит распорки, расположенные по7 ДИЗГОНЗЛИ, на КОТОРЫХ закреплена ПОоси муфта 4, выполненная для захвата и блокировки разъемом. На четырех углах квадрата установлено четыре направляющие колонны 3 умеренной длины.Цоколь 30 предназначен для установки соединительного модуля 28, выполшенного в виде квадратного корпуса, содержащего верхнюю плиту 35,-соединенную на четырех углах посредством направляющих втулок 36 ской швеллеров 37. По оси модулей на верхней части плиты 35 закреплены-приемник для внутреннего многока нального разъема 38 и муфта 4, а на нижней части корпуса механический разъем 21 для захвата и блокировки муфты 4 распредительной рамы. Внутри размещен многопроходной гибкий шлейф 39, заканчивающийся разъемом 25 связи с контрольным выходом устройства 26 для отходов елки. На верхней плите 35 с обеих сторон от центра расположено две направляющих колонны 18. -Оборудование этого модуля дополняют система гидравлического привода,обеспечивающая работу механического разъема 21, и другие гидравлические системы, подключаемые к разъему эксобеспечивающие связь соединительного модуля с выходной муфтой головки скважины. 4Направляющие колонны 18 предназначены для углового позиционирования контрольного модуля 24 с помощью втулок 40, размещенных в модуле, который выполнен в виде корпуса, закрытого плитой 41. На последней закреплены,как и в модуле 28, две колонны 18 и муфта 4, а также охватывающая часть 42 внутреннего многоканального разъема. По бокам модуля размещены на ружный многоканальный разъем 25 для связи с елкой 16 и приемник для наружного многоканального разъема для связи с центральньм управляющм модулем 29 (многоканальный разъем 43),Оборудование модуля дополняют электронные и электрогидравлические контейнеры 44.На нижней рамке, к которой посредством металлических листов и швелле ров прикреплена верхняя плита 41,установлены на четырех углах направляющие воронки 45, участвующие в направлении модуля с помощью линейныхнаправляющих, прикрепленным к колон нам 3 направляющего цоколя. На верхней части модуля установлены также механический разъем 21, предназначенный для связи с соединительным модулем 28, и охватываемая-часть многоканального разъема, 46 позволяющего осуществлять функциональный контроль электрических и гидравлических систем модуля 28, а именно датчиков давления, регулировочное сопло регу 4лирования расхода и контрольное устройство указатель наличия леска,гидравлические клапаны и др. Центральный направляющий цоколь 31 распределительной рамы 12 предназ начен для установки на нем центрального управляющего блока 29, корпус которого образован верхний плитой46. На четырех углах плиты 46 закрепчпены направляющие втулки 47, предназначенные для скольжения по колоннам 3 распределительной рамы. .Кроме того, на модуле установлено четыре наружных электрогидравлических многоканальных разъема 43 для соединения с приемником контрольного модуля 24, один или два внутренних электрогидравлических многоканальных разъема 48, соединяющих этот блокс охватывающей частью многоканальных разъемов 33 на распределительной рад ме 12 и другие наружные и подвижные охватываемые многоканальныеразъемы 49, соединяющие модуль с каждым контрольным модулем 24, а также наружные многоканальные разъемы 50. Внутри модуля размещены контейнеры 51 для гидравлических, электронных и электрогидравлическнх систем.Каждый участок, на котором ожидается установка модуля, н каждый модуль, остаюшийся временно или по СТОЯНПО без МОДУЛЯ, ПОСЛЕ ОКОНЧЗТВЛЬной его установки защищен щитом 52 модульной конструкции, т.е. плитой 53, амортизирующей энерги удара,которая соединена с юбкой 54, служащей газовой ловушкой. На ней установлены две направляющие трубы 55 с внутренним диаметром, позволяющим входить направлнющнм.колоннам 18, а по оси - муфта 56 для прохождения гидравлической жидкости на верхней плите 53 и механический разъем 21на центральный управляющий блок 29,но щты такой же конструкции и, следовательно, взаимозаменяемые, могут предохранять модуль 15, являющийся головкой скважины, а также соединительный модуль 28 и контрольньт модуль 24 или даже неиспользуемый учас ток распределительной рамы 12. Операции по установке модулей производятся манипулятором 57 уклад кн и соединения. Он выполнен в виде мачты крана 58, установленной аксиально на плите или основании 59,снабженном двумя налравляюшимитрубами 60 для направленя колонн 18,размещенными с обеих сторон от центра плиты, и четырьмя направляющими воронкамм 61, установленным на углах плиты для опускания скольжением по линейным направляющм, закреплен нм на направляющх колоннах 3 основания. Соединительный элемент 62 на вершине мачты для группы штанг позволяет производить его спуск-с плавучего средства. Внутренний многокач нальный разъем 63 служит для передачи электрических и гидравлических команд по-связке кабелей и трубопроводов с поверхнфсти на модуль, установленный на манипуляторе. На верхней части плиты аксиально установлен механических разъем 21, предназначенный для захвата муфты 4 унифицированной конструкции, которая имеется в любом модуле, На.мачте шарнирно установлена телескопическая крановая стрела 64 с манипуляцнонным колпаком,воздействующим на многоканальные разъемы, в виде манилуляционного органа 65, снабженного средствами 66 визуальной индикации. Манипуляционный орган снабжен электрогидравлическими приводами для перемещения, блокировки и деблокировки наружных многоканальных разъемов на операционных модулях.Установка подводной станции осуществляется следуюшим образом.С помощью спускающего оборудования на дно моря укладывают основание 1, снабженное направляющими цоколями,и выравнивают его по уровню с помощью соответствующих механизмов. После бурения четырех скважин устанавливают головки 15 скважин и иты, ана.логичные щиту 52, опускают и устанав ливают распределительную раму 12 в зоне, предусмотренной в центральной части плиты основания, используя направляющие стойки 13, на которые насаживаются направляюще втулки 14. Спуск модуля, являющегося эксплуатационным блоком, может осуществляться с помощъю манипулятора 57. Заблокированный с помощью разъема 21 на муфте д модуля и позиционрованный в угловом положении с помощью колонн 18, входящих в направляющие трубы манипулятора, модульспускают с суднас помощью группы штанг вдоль линейных направляющих, прикрепленных к колоннам 3. Благодаря средствам 66 визуальной индикации, установленным на манипуляторе, модуль, спушенны вблизи выбранного места для основания, позиционируют в угловом положении так, чтобы четыре направляющие втулки 22 модуля были насажены на четыре колонны 3 направляющего цоколя. После установки модуль блокируют на направляющем цоколе С помощью маиипуляционного органа 65, который обеспечиваетблокировку механического разъема 21 модуля на муфте 4 цоколя и функциональные операции модуля, После установки модуля разъединяют механические связи между манипулятором и модулем с помощью органа 65, и манипулятор снова освобождается для вылолнепия других операций. Цоколь, к которому сходятся все электрогидравлические соединения шланга, спускают и блокируют на участке, образованном на боковой стороне распределительной рамы с помощью двух муфт и направляющих стоек 10 основания, взаимодействующих с направляющими трубками цоколя. Затем шланг Укладывают На дно моря до управляющего блока на поверхности, который может находиться в нескольких десятках километров от станции, и/или до буя, поставленного на якоре в нескольких сотнях метров от станции. Четыре соединительных модуля 28 опускают и крепят на направляющих цоколях таким же способом. Затем на верхней части каждого модуля 28 устанавливают контрольный модуль 2 Ь. На правление В НЕПОСРСДСТВЕННОЙ бЛИЗОСти осуществляется с помощью колонн 18, которые долны войти во втулки,размещенные внутри модулей 24. Во время этой операции охватываемый многоканальный разъем 46 соединяют с охватывающим многоканальным разъемом 38 соединительного модуля 28. Затем таким же способом на распределительную раму опускают центральный блокМанипулятор 57 производит электрические и гидравлические соединения между различнми модулями. Так, он приводит в действие многоканальные разъемы и обеспечивает соединения между центральным управляющим модулемлем 29 и контрольным модулем 24, сое динительным модулем 28 и блоком головки 15 скважины контрольным модулем 24 и блоком головки 15 скважины (разъем 25 и разъем 23), трубопроводами распредепительной рамы и эксплуатационньми трубопроводамиСоединения между модулями распределителя и модулями на основании осуществляются посредством связей, позволяющих относительное отклонение позиционирования. Что касается внутренних соединений модулей на распределитепе сблиение соединяемых частей таково, что можно использовать для соединений менее гибкие материалы с небольшим отклонением, например,между центральньм управляющим модулем 24 и приводами внутренних клапанов распределителя.Преимущества такой модульной конструкции подводной станции значительны. Над блоком головки 15 скважины не установлено никакого контрольного оборудования. Наоборот, такое оборудование частично установлено на соединительном модуле 28 (износорегулируемое сопло) и частично на контрольном модуле (электрогидравлический распределитель к соединительному модулю 28 и модуль головки 15 скважины после дешифровки команд).Таким образом, все менее надежные модулиразмещены сверху так, что облегчен доступ к ни И маниуляции с ними и вне головки 15 эксплуатационной скважины. Каждый менее надежный модуль можно поднять непосредственно с помощью манипулятора 57, которьй расцепляет автономно все взаимные соединения благодаря органу 65. Операции подъема и спуска, осуществляемые с ломощъю манипулятора, выполняются с осевым приложением снл на каждый модуль благодаря системе муфта-4 - разъем 21, установленной по оси на каждом модуле.1. Нефтедобывающая установка подводной станции, содержащая основание, снабженное по меньшей мере в одной прилегающей кего боковы сторонам зоне по крайней мере однимучастком, имеющим закрепленный на основании направляющий цоколь по его. краям с выполненными в виде колонн направляющими органами, установленный на цоколе эксплуатационный модуль головки с елкой, и снабженное ограниченньм участком с направляющими коЛОННЗМИ ДЛЯ размещения соединительного, Управляющего и контрольного модулей, каждьй из которьш имеет направляющие органы в виде направляющих колонн и втулок, геометрия которым соответствует геометрии направляющих органовразмещенных на основании или цоколе, трубопроводы отвода продукции, головку для трубопроводов и манипулятор укладки модулей, о т ли ч а ю щ а я с я. тем, что, с целью упрощения технологического обслуживания, ремонта н монтажа, она снабжена установленной на ограниченном центральном участке основания распределительной рамой с центральным и периферийными направляющими цоколями на которых размещены соответственно центральньй управляющий модуль и функциональный модульный блок, состоящий из установленных один на другом соединительногои контрольного модулей.2 Установка по п. 1, о т л н тем, что направляющие основания размещены на четырех углах его направляющего цоколя, а каждый модуль содержит две установленные на его верхней части с обеих сторон от центра верхние направляющие колонны, расстояние между которыми одинаково для всех модулей, при этом модули, непосредственно не связанные с направляющим цоколем основания и распределительной рамы, снабжены направляющими втулками, взаимодействующими с верхними направляющими колоннами нижнего модуля. Ь 3. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что каждый модуль снабжен установленными в центральной нижней части механическим разъемом, а в верхней части - соединительной муфтой под разъем верх НЗО МОДУЛЯ ДЛЯ ЗЗХВЗТЗ ОДНИМ мани пулятором укладки модулей.4. Установка по п. 1, о т л н ч а ю щ а я с я тем, что в верхней части каждого модуля установлен приемник внутреннего многоканального