一种浅水水下采油树防拖网框架结构转让专利
申请号 : CN202010617421.4
文献号 : CN111663923B
文献日 : 2021-07-27
发明人 : 王莹莹 , 杨进 , 赵宏林 , 李楠 , 杨红飞 , 李育房 , 王宝富 , 汪聪 , 罗文涛 , 杨钟山 , 闫晴 , 陈幸 , 祝鸿山
申请人 : 中国石油大学(北京)
摘要 :
权利要求 :
1.一种浅水水下采油树防拖网框架结构,其特征在于,包括:下棱台框架,包括分布于四角的四个斜向下支撑腿,连接在四个所述斜向下支撑腿底端的环形防沉板基础,固定连接在四个所述斜向下支撑腿顶端的中间环形平台,以及构成所述下棱台框架的四侧面并固定连接在对应侧的所述斜向下支撑腿、环形防沉板基础以及中间环形平台上的四个网状护栏;
上棱台框架,包括分布于所述中间环形平台四角的四个斜向上支撑腿,顺次连接在四个所述斜向上支撑腿之间的四个镂空侧板,以及固定连接在四个所述斜向上支撑腿顶端以及四个所述镂空侧板上缘的上平台;四个所述斜向上支撑腿的底端以及四个镂空侧板的下缘均固定连接在所述中间环形平台上,所述上平台上留有修井口;
固定结构,设置在所述下棱台框架的底部,能够插置于海床泥面内;
所述环形防沉板基础为顺次连接在四个所述斜向下支撑腿底端之间的弧形的防沉板。
2.如权利要求1所述的一种浅水水下采油树防拖网框架结构,其特征在于:所述固定结构为伸缩设置在四个所述斜向下支撑腿内的四个支腿和/或均匀布设在所述环形防沉板基础底部的若干打入桩。
3.如权利要求2所述的一种浅水水下采油树防拖网框架结构,其特征在于:所述支腿通过伸缩结构配合安装在所述斜向下支撑腿内,所述伸缩结构使得所述支腿能够收缩和伸出所述斜向下支撑腿。
4.如权利要求3所述的一种浅水水下采油树防拖网框架结构,其特征在于:所述伸缩结构包括形成于所述斜向下支撑腿内且贯通斜向下支撑腿底端的伸缩腔,设置在所述伸缩腔的内底部的第一弹簧,对称地开设在所述伸缩腔的内壁上的两盲槽,开设在所述盲槽的底壁上的上卡孔和下卡孔,以及对称伸缩设置在所述支腿侧壁上的两伸缩销;所述支腿插置在所述伸缩腔内,两所述伸缩销滑动设置在两所述盲槽内,并能够自两所述上卡孔或两下卡孔伸出。
5.如权利要求3所述的一种浅水水下采油树防拖网框架结构,其特征在于:所述伸缩结构包括形成于所述斜向下支撑腿内且贯通斜向下支撑腿底端的伸缩腔,对称地开设在所述伸缩腔内壁上的两盲槽,对称伸缩设置在所述支腿的侧壁上的两伸缩销,以及直线驱动机构;所述支腿插置在所述伸缩腔内,两所述伸缩销滑动设置在两所述盲槽内,所述直线驱动机构固定设置斜向下支撑腿上,所述直线驱动机构的驱动端与所述支腿连接。
6.如权利要求5所述的一种浅水水下采油树防拖网框架结构,其特征在于:所述直线驱动机构包括旋转驱动部、丝杆和螺母,所述旋转驱动部固定在所述斜向下支撑腿上,所述旋转驱动部的输出端与所述丝杆连接,所述螺母螺纹配合在所述丝杆上,所述螺母与所述支腿连接。
7.如权利要求5所述的一种浅水水下采油树防拖网框架结构,其特征在于:所述直线驱动机构包括液压缸,所述液压缸固定在所述斜向下支撑腿上,所述液压缸的活塞杆的自由端与所述支腿连接,在所述盲槽的下端侧壁上开设有供伸缩销伸出的通孔。
8.如权利要求4或5所述的一种浅水水下采油树防拖网框架结构,其特征在于:在所述伸缩腔的内壁上开设环槽,在所述伸缩腔的侧壁上对称地开设两导向槽,所述导向槽和盲槽的上端均与所述环槽连通,所述导向槽的下端与所述斜向下支撑腿的底端贯通;在所述支腿的侧壁上开设插槽,在所述插槽内固定设置第二弹簧,所述伸缩销的一端伸入所述插槽内并与所述第二弹簧连接。
9.如权利要求1所述的一种浅水水下采油树防拖网框架结构,其特征在于:在所述下棱台框架上设置定位结构,所述定位结构包括对角设置在所述下棱台框架内的第一定位立柱和第二定位立柱,所述第二定位立柱短于第一定位立柱,所述第一定位立柱和第二定位立柱在防拖网框架结构下放过程中依次与水下采油树上自带的喇叭口结构进行对中,所述第一定位立柱和第二定位立柱的下端均呈尖端。
10.如权利要求2所述的一种浅水水下采油树防拖网框架结构,其特征在于:在所述中间环形平台的四角设置吊耳结构;在所述下棱台框架的网状护栏上设置ROV把手;所述支腿的下端呈尖端;所述打入桩为空心管状结构。
说明书 :
一种浅水水下采油树防拖网框架结构
技术领域
背景技术
部分,是水下生产设施中的一种控制和调节油井生产的关键结构设备。随着海洋渔业捕捞
方式及捕捞设备发展迅猛,处于渔业捕捞作业区的水下采油树,浅水区尤为明显,时刻受到
渔网拖挂的威胁,渔网对水下采油树的拖挂,会对渔业捕捞和水下生产系统造成重大影响。
一旦采油树出现故障,整个生产系统将无法顺利运转。因此,水下采油树防拖网框架设计至
关重要。
采油树防拖网保护框架也存在多种弊端,例如:(1)其顶部为封闭的平面结构,虽能够避免
掉落物的撞击,但无法避免掉落物的堆积;(2)四个支架腿并无尖端与限位结构,无法起到
与海床的固定作用;(3)框架腿部无可折叠或伸缩结构,进行月池下放时所占空间较大;(4)
框架的上部端部无开口结构,修井困难;(5)侧面没有ROV 机器人进入和操作空间;(6)结构
整体几乎无镂空结构,水压影响较大,无法起到减重作用;(7)框架与海底存在过大间隙,海
底到框架的过渡不连续,框架和海底之间的附着力低,框架置于海底的稳定性较差;(8)设
计框架的侧面与水平面之间的夹角不满足DNV标准规定的58度。
发明内容
稳运行。
撑腿,连接在四个所述斜向下支撑腿底端的环形防沉板基础,固定连接在四个所述斜向下
支撑腿顶端的中间环形平台,以及构成所述下棱台框架的四侧面并固定连接在对应侧的所
述斜向下支撑腿、环形防沉板基础以及中间环形平台上的四个网状护栏;上棱台框架包括
分布于所述中间环形平台四角的四个斜向上支撑腿,顺次连接在四个所述斜向上支撑腿之
间的四个镂空侧板,以及固定连接在四个所述斜向上支撑腿顶端以及四个所述镂空侧板上
缘的上平台;四个所述斜向上支撑腿的底端以及四个镂空侧板的下缘均固定连接在所述中
间环形平台上,所述上平台上留有修井口;固定结构设置在所述下棱台框架的底部,能够插
置于海床泥面内。
两盲槽,开设在所述盲槽的底壁上的上卡孔和下卡孔,以及对称伸缩设置在所述支腿侧壁
上的两伸缩销;所述支腿插置在所述伸缩腔内,两所述伸缩销滑动设置在两所述盲槽内,并
能够自两所述上卡孔或两下卡孔伸出。
的两伸缩销,以及直线驱动机构;所述支腿插置在所述伸缩腔内,两所述伸缩销滑动设置在
两所述盲槽内,所述直线驱动机构固定设置斜向下支撑腿上,所述直线驱动机构的驱动端
与所述支腿连接。
述丝杆上,所述螺母与所述支腿连接。
伸出的通孔。
撑腿的底端贯通;在所述支腿的侧壁上开设插槽,在所述插槽内固定设置第二弹簧,所述伸
缩销的一端伸入所述插槽内并与所述第二弹簧连接。
述第一定位立柱和第二定位立柱在防拖网框架结构下放过程中依次与水下采油树上自带
的喇叭口结构进行对中,所述第一定位立柱和第二定位立柱的下端均呈尖端。
设置ROV把手;所述支腿的下端呈尖端;所述打入桩为空心管状结构。
栏,上棱台框架主要包括镂空侧板以及留有修井口的上平台;固定结构设置在下棱台框架
的底部,能够实现整个防拖网框架所占空间大小的调节,方便整个防拖网框架结构的下放
和固定,固定结构能够插置于海床泥面内,以使环形防沉板基础紧贴海床泥面,保证整个防
拖网框架结构与海床泥面的连续性,使拖网顺利划过,避免钩挂,环形防沉板基础能够增大
框架结构与海底的接触面积,增强框架在海底上的附着力,提高整个框架结构置于海底的
稳定性;上棱台框架的侧面为镂空侧板,可防止落物的撞击和堆积,上棱台框架顶部的上平
台上留有修井口,可实现不挪动框架便可进行修井;整个框架结构近乎镂空结构,下放过程
中受到水压的影响小,本发明的框架结构克服现有技术的弊端,保护水下采油树不受渔网
拖挂的影响,持续工作,保证整个生产系统的平稳运行。
附图说明
具体实施方式
13,以及构成下棱台框架1的四侧面并固定连接在对应侧的斜向下支撑腿11、环形防沉板基
础12以及中间环形平台13上的四个网状护栏14;
顶端以及四个镂空侧板22的上缘的上平台23;四个斜向上支撑腿21的底端以及四个镂空侧
板22的下缘均固定连接在中间环形平台13上,上平台23上留有修井口24;
免钩挂。
对称地开设在伸缩腔101内壁上的两盲槽105,开设在盲槽105的底壁上的上卡孔106和下卡
孔107,以及对称伸缩设置在支腿31侧壁上的两伸缩销108;支腿31插置在伸缩腔101内,两
伸缩销108滑动设置在两盲槽105内,并能够自两上卡孔106或两下卡孔107伸出。整个防拖
网框架结构在开始下放时,支腿31收缩于斜向下支撑腿11内,支腿31上的两伸缩销108自两
上卡孔106伸出,支腿31的上端与第一弹簧102相抵;防拖网框架结构在穿过月池后,可在潜
水员的辅助作业下,手动按压两伸缩销108,伸缩销108进入对应的盲槽105内,支腿31在第
一弹簧102提供的初始加速度以及自身重力作用下,沿着盲槽105下滑,直至滑到盲槽105的
下端,两伸缩销108自两下卡孔107伸出,此时完成框架的腿部伸长过程。
105,对称伸缩设置在支腿31的侧壁上的两伸缩销108,以及直线驱动机构4,支腿31插置在
伸缩腔101内,两伸缩销108滑动设置在两盲槽105内,直线驱动机构4固定设置斜向下支撑
腿11上,直线驱动机构4的驱动端与支腿31连接,使用时,直线驱动机构4的驱动端带动支腿
31在伸缩腔101内运动,支腿31上的两伸缩销108在两盲槽105上下运动,实现支腿31的收缩
和伸出斜向下支撑腿11。
螺母43螺纹配合在丝杆42上,螺母43与支腿31连接,工作时丝杆 42和螺母43配合,将旋转
驱动部41的输出端的旋转运动转化为直线运动,螺母43 带着支腿31伸出斜向下支撑腿11
的外部。
有供伸缩销108伸出的通孔。
的下端与斜向下支撑腿11的底端贯通;以方便支腿31配合安装在斜向下支撑腿11 内。
结构与海底的接触面积,增强框架在海底上的附着力,避免拖网钩挂框架结构的底部,使得
防拖网框架结构能够稳定罩置在水下采油树的外部。
一定位立柱5,第一定位立柱5和第二定位立柱6在防拖网框架结构下放过程中依次与水下
采油树上自带的喇叭口结构进行对中,以实现定位功能,确保保护防拖网框架结构能完全
罩住采油树。
绳的连接为准。
水区域的下放过程进行说明,具体内容如下:
在采油树的上方;在穿过月池之前,支腿31始终收缩于斜向下支撑腿11内,使得防拖网框架
结构所占空间大大减小,防拖网框架结构能够方便地穿过月池,在穿过月池后,可在潜水员
的辅助作业下,使得支腿31伸出斜向下支撑腿11的外部,完成框架的腿部伸长过程,在逐渐
罩置在采油树的外部的过程中,防拖网框架结构上的第一定位立柱5和第二定位立柱6依次
与水下采油树上自带的喇叭口结构进行对中,能够确保防拖网框架结构能完全罩住采油
树,完全罩置的采油树的外部时,防拖网框架结构的固定结构3插置于海床泥面内,以使环
形防沉板基础12紧贴海床泥面,增大防拖网框架结构与海底的接触面积,保证整个防拖网
框架结构与海床泥面的连续性,增强防拖网框架结构在海底上的附着力,防拖网框架结构
能够稳定罩置在水下采油树的外部,同时,使拖网能够顺利划过,避免出现钩挂问题。
变换,均不应排除在本发明的保护范围之外。