Способ соединения подводного трубопровода с конструкцией для подводного бурения и устройство для осуществления способа

 

ОП ИСА НИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ щ7787l5

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патейту (22) Заявлено 13.02,76 (21) 2331851/29-08 (23) Приоритет (32) 14.02.75 (51) Я Кл з

F 16Ь 13 00

Государственный комитет (33) Франция (31) 7504661 (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11,80 (53) УДК 621.643 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Марсель Жербо (Франция) и Робер Гэр (Великобритания) Иностранные фирмы

«Сеа Танк Ко С.А.» (Франция) и «Осеаник Контрактор Инк» (Панама) (71) Заявители (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ПОДВОДНОГО

ТРУБОПРОВОДА С КОНСТРУКЦИЕЙ ДЛЯ ПОДВОДНОГО;

БУРЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБА ."й.:."з тф т

Изобретение относится к подводному бурению, в частности к способам соединения подводного трубопровода с конструкцией для подводного бурения и к устройствам для осуществления этих способов..

Известен способ соединения подводного трубопровода с конструкцией для подводного бурения, основание которой опирается на дно и снабжено полостью с туннелем, состоящий в образовании воздушной зоны в непосредственной близости стыка труб и осуществлении операции их сварки (1).

Недостатком этого способа является низкий срок службы трубопровода.

Известно также устройство для осуществления способа соединения, содержащее в туннеле основания надувные герметизирующие кольцевые элементы (2).

Однако и применение указанного устройства не обеспечивает увеличения срока службы, Целью изобретения является повышение срока службы трубопровода.

Указанная .цель достигается тем, что осуществляют операцию ввода трубопровода в полость основания, откачивают воду из полости основания до тех пор, пока не будет доступа к стыку, выполняют операцию сварки, после которой производят ввод воды в основание до установления равновесия гидростатических давлений внутри и снаружи основания и нарушают герметичность между трубопроводом и полостью основания.

Устройство для осуществления способа

1О отличается от известного тем, что между надувными герметизирующими кольцевыми элементами установлены жесткие кольцевые вкладыши и направляющие цилиндрические профили вблизи концов туннеля.

15 На фиг. 1 схематически представлен общий вид устройства для осуществления способа; на фиг. 2 — платформа, вертикальный разрез; на фиг. 3 — платформа после выполнения операции сварки подводного тру20 бопровода, частичный разрез; на фиг. 4— узел 1 фиг. 2; на фиг. 5 — сечение А — A фиг. 4; на фиг. 6 и 7 — частичные соответственно осевой и поперечный разрезы в зоне направляющих цилиндрических про25 филей; на фиг. 8 — узел П фиг. 4.

778715

Платформа состоит из основания 1, двух колонн 2, выходящих на поверхность.

Основание 1 покоится на дне 3 днищем 4, каждая из колонн 2 лежит на одной из внутренних камер 5 основания 1, с которым они соединяются, тогда как их верхняя часть достаточно выходит из воды 6. Стороны 7 периферийных камер 8 подвергаются наружному давлению воды, изогнуты так же, как крыши 9 в форме усеченного конуса.

Подводный трубопровод 10 проходит через туннель 11, расположенный в днище 4 для соединения с вертикальной системой труб 12, связанных с платформой.

1 уннель 11 состоит из металлической трубы 13, внутренний диаметр которой превышает диаметр трубопровода 10, и имеет по всей своей длине продольные металлические направляющие 14, которые защищают находящиеся между ними надутые оболочки 15 при проведении трубопровода 10, после установки которого в трубе 13 надутые оболочки 15 позволяют центрировать в ней трубопровод 10.

С внутренней стороны основания 1 туннель 11 расширяется, переходя в цилиндрический участок 16, который выходит в камеру 5.

Направляющий цилиндрический профиль

17 (трубка) вставлен в цилиндрический участок 16 и центрирован расширяющимися коническими концами 18, которые герметично связаны с участком 16.

В направляющем цилиндрическом профиле 17 расположены надувные герметизи.рующие кольцевые элементы 19, отделенные друг от друга металлическими кольцами 20. Каждый кольцевой элемент 19 имеет асимметричные выступы 21 и 22, которые могут перемещаться при надувании через трубку 23 соответственно в металлические отсеки 24 и 25, деформируясь и обеспечивая тем самым герметичность между трубопроводом 10 и направляющим цилиндрическим профилем 17.

На конце основания 1 у входа в туннель

11 размещена сходящаяся наклонная полость 26 с блоком, предназначенная для облегчения управления трубопроводом 10 в момент, когда его тянут к туннелю 11, на входе которого он проходит через другой направляющий цилиндрический профиль 27, расположенный в металлической трубе 13 туннеля 11 непосредственно перед продольными металлическими направляющими 14, Профиль 27 центрирован в трубе 13 своими расширяющимися концами, жесткость которых обеспечивается за счет радиальных деталей усиления 28.

Туннель 11 утоплен в днище 4 при отливке этого днища платформы и снабжен на концах 29 и 30 съемными крышками для обеспечения его закрывания во время сборки, буксировки и вплоть до его погружения

65 в окончательное положение. Процесс соединения трубопровода 10 с системой труб

12 сводится к последовательности выполнения этапов открытия туннеля, протягивания трубы через него, осуществления герметизации туннеля и отвода воды, имеющейся в изолированных участках, сварки в атмосферных условиях, в конце которой герметичность устраняют и указанный изолированный участок вновь погружают в воду.

Для открытия туннеля 11 колонна 2 и камера 5 наполняются водой 6 при погружении платформы в окончательное положение, чтобы обеспечить баланс давлений по обе стороны туннеля 11, что позволяет производить открытие и демонтирование двух водонепроницаемых крышек туннеля 11, Сложенная до установления на месте тяжелой платформы в вертикальное положение наклонная плоскость затем откидывается в направлении дна 3.

Для протягивания трубопровода 10 в колонну 2 и камеру 5 опускают трос 31, закрепляют на блоке 32, проводят через туннель 11 и закрепляют на конце трубопровода 10.

Трос 31 соединен с лебедкой (не показана), расположенной на платформе.

Перемещение троса 31 и трубопровода 10 в направлении Б и В осуществляется лебедкой.

Когда трубопровод 10 проведен в туннель 11, протаскивание прекращают.

Для достижения герметичности в первую очередь центрируют трубопровод 10 в туннеле 11 путем надувания оболочек 15, после этого через патрубок 33 и трубки 23 вводят воду или масло в надувные герметизирующие кольцевые элементы 19, которые сжимают трубопровод 10 до достижения полной герметичности между последним и трубкой 17 туннеля 11. Затем наружная и внутренняя части камеры 5 становятся изолированными друг от друга и обеспечивается возможность откачать воду, содержащуюся в колонне 2 и в камере 5.

Для проведения сварочных работ сварщик спускается через колонну 2 в камеру 5 и может соединить конец трубопровода 10, выходящий из туннеля ll и тоже пустой, с системой вертикальных труб 12 посредством изогнутого соединительного патрубка

34. Как только соединение окончено, трубопровод 10 становится готовым к транспортировке как необработанной нефти, какой она поступает из скважин, так и нефти, претерпевшей первичную обработку на платформе, а также газа под высоким давлением.

В любом случае для того, чтоб избежать напряжений трубопровода 10, возникающих под воздействием волнения, передающегося основанию 1, так и движения жидкости, которую переносит трубопровод 10, камеру 5 и колонну 2 снова наполняют водой с таким

778715

Фиг 1

5 расчетом, чтобы уровень воды снаружи и внутри был одинаковым, после чего спускают как надувные герметизирующие кольцевые элементы 19, так и оболочки 15 для освобождения трубопровода 10 в туннеле 11.

Формула изобретения

1. Способ соединения подводного трубопровода с конструкцией для подводного бурения, основание которой опирается на дно и снабжено полостью, с туннелем, состоящий в образовании воздушной зоны в непосредственной близости стыка труб и осуществлении операции их сварки, отличаюшийся тем, что, с целью повышения срока службы трубопровода, осуществляют операцию ввода трубопровода в полость основания, откачивают воду из полости основания до тех пор, пока не будет доступа к стыку, выполняют операцию сварки, после которой производят ввод воды в основание до установления равновесия гидростатических давлений внутри и снаружи основания и нарушают герметичность между трубо5 проводом и полостью основания, 2. Устройство для осуществления способа соединения по п. 1, содержащее в туннеле основания надувные герметизирующие кольцевые элементы, отличающееся тем, 10 что между надувными герметизирующими кольцевыми элементами установлены жесткие кольцевые вкладыши и направляющие цилиндрические профили вблизи концов туннеля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Акцептованная заявка Великобритании № 1267021, кл. F 2Р, опубл. 1972.

20 2. Авторское свидетельство СССР № 274572, кл. F 16Р 25/04, 1970.

27

Фиг 7

Составитель Л. Зубок

Редактор И. Гохфельд

Техред И. Заболотнова

Корректор О. Гусева

Заказ 2542/16 Изд. № 574

Тираж 1095 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета

СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Уиг. 8

Типография, пр. Сапунова, 2