一种用于水下生产系统的导向柱装置的制作方法

1.本实用新型是关于一种用于水下生产系统的导向柱装置，属于海洋工程领域。


背景技术：

2.在海洋通航区域内，为保障通航安全，一般不允许在该区域内建立高于海床泥面的海洋工程开发设施。因此，开发设施需要设置在泥面以下，并设置水下生产系统防护设施，以避免与航道上的船舶发生碰撞，减少对于航路的干扰，实现对于通航区域内油气资源的开发。在安装钢圆筒防护设施时，水下生产设施及管汇被设置于钢圆筒内，管汇需要控制安装精度，保证管汇与采油树之间跨接管的安装就位，保障管汇输出端的海管与钢圆筒内壁开孔的对位，并保证海管的顺利连接。管汇的就位位置需要根据钢圆筒的振沉情况进行调整，并要求较高的精度，同时防止连接跨接管产生温差力和连接海管产生水平方向的力导致管汇水平位移等质量问题的发生，保证施工质量，提高施工效率。
3.然而，目前现有技术中没有精准定位管汇的方案，管汇设备均是通过吊装铺设到海床上的。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够精准定位管汇的用于水下生产系统的导向柱装置。
5.为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种用于水下生产系统的导向柱装置，包括导向基座、导向柱、第一导向装置和第二导向装置；
6.所述导向基座的顶部设置有若干所述导向柱，每一所述导向柱上均设置有所述第一导向装置；
7.对应于每一所述第一导向装置的位置，管汇上设置有若干所述第二导向装置，所述第一导向装置和第二导向装置相互嵌套配合使用，使得所述管汇与所述导向基座对接。
8.优选地，所述导向柱的高度均不相同。
9.优选地，所述导向柱的数量为四个，分别设置在所述导向基座的顶部四角，其中，一所述导向柱的高度最高，与该最高的所述导向柱呈对角设置的所述导向柱的高度为次高。
10.优选地，所述第一导向装置包括第一导向公头和第一导向母头，所述第二导向装置包括第二导向公头和第二导向母头；
11.每一所述导向柱上的所述第一导向公头和第一导向母头与所述管汇对应位置处的所述第二导向母头和第二导向公头相互嵌套配合使用。
12.优选地，所述第一导向母头通过支撑机构固定设置在所述导向柱上。
13.优选地，所述支撑机构为支撑方钢。
14.优选地，所述第一导向公头为固定设置在所述导向柱外壁上的凸起结构，所述第二导向公头为固定设置在所述管汇外壁上的凸起结构。
15.优选地，所述第一导向母头为开设在所述导向柱上的凹槽结构，所述第二导向母头为开设在所述管汇上的凹槽结构。
16.优选地，所述第一导向公头和第二导向公头均为t型钢质凸起结构，所述第一导向母头和第二导向母头均为y型钢质凹槽结构，所述第一导向公头和第二导向公头的翼缘板用于卡设固定对应所述第二导向母头或第一导向母头内。
17.本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
18.1、本实用新型由于在管汇和导向柱上均设置导向公头和导向母头，通过导向公头与导向母头的相互固定，能够精准定位，控制管汇与导向柱的连接。
19.2、本实用新型采用预埋导向柱的方式，在导向柱底部的上方浇筑水泥，使得导向柱基础稳定，可靠性高。
20.3、本实用新型在管汇下沉的基础上无需额外动用施工设备，能够大幅节省工期设备费用。
21.4、本实用新型由于实施简单、造价低廉与稳定性高等优势，能够解决管汇在水下产生位移的固定问题，使得位于海床泥面下钢圆筒防护水下生产系统可以大规模应用于通航区域内的油气生产工作，在通航区油气田开发中具有广阔的应用前景。
附图说明
22.图1是本实用新型一实施例提供的导向柱装置中导向基座的结构示意图；
23.图2是本实用新型一实施例提供的导向柱装置预埋方法中步骤1)的过程示意图；
24.图3是本实用新型一实施例提供的导向柱装置预埋方法中步骤2)的过程示意图；
25.图4是本实用新型一实施例提供的导向柱装置预埋方法中步骤3)的过程示意图；
26.图5是本实用新型一实施例提供的导向柱装置预埋方法中步骤4)的过程示意图。
具体实施方式
27.下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
28.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
29.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或
者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
30.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“上面”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。
31.本实用新型实施例提供的用于水下生产系统的导向柱装置，可以实现管汇3就位的固定要求，用于水下生产系统的导向柱装置的主体为钢制导向基座1结构，具有为管汇3提供导向和定位等功能，设置在海床和管汇3之间，具有结构简单、安全可靠等特性，能够解决管汇3安装固定的问题。
32.实施例1
33.如图1至图5所示，本实施例提供一种用于水下生产系统的导向柱装置，包括导向基座1、导向柱2、第一导向公头、第二导向公头、第一导向母头和第二导向母头，其中，导向柱2的数量为四个。
34.导向基座1的顶部四角分别设置有一个导向柱2，每一导向柱2上均设置有第一导向公头和第二导向母头。对应于每一导向柱2上第一导向公头和第一导向母头的位置，管汇3上设置有若干第二导向公头和第二导向母头，每一导向柱2上的第一导向公头和第一导向母头与管汇3对应位置处的第二导向母头和第二导向公头相互嵌套配合使用，使得管汇3能够准确与导向基座1连接，进而保证采油树、海管和钢圆筒的开口位置能够顺利就位和连接。
35.在一个优选的实施例中，四个导向柱2的高度均不相同，其中，一导向柱2的高度最高，与该最高的导向柱2呈对角设置的导向柱2的高度为次高。在吊装时将该最高的导向柱2的第一导向公头和第一导向母头与管汇3对应位置的第二导向公头和第二导向母头进行嵌套后，以该最高的导向柱2为轴对导向基座1进行水平旋转，即可准确定位次高的导向柱2，最后向下安装，不需要定位即可将另外两个处于对角的导向柱2嵌套成功。
36.在一个优选的实施例中，第一导向公头为固定设置在导向柱2外壁上的t型钢质凸起结构，第二导向公头为固定设置在管汇3外壁上的t型钢质凸起结构，能够在陆地预制时进行安装并跟随导向柱2和管汇3一并振沉就位。第一导向母头为开设在导向柱2上的y型钢质凹槽结构，第二导向母头为开设在管汇3上的y型钢质凹槽结构。第一导向公头和第二导向公头翼缘板用于卡设固定对应第二导向母头或第一导向母头内，连接后的导向公头和导向母头能够沿t型钢方向进行滑动而其他方向的运动受到限制。
37.在一个优选的实施例中，第一导向母头通过支撑方钢固定设置在导向柱2上。
38.在一个优选的实施例中，支撑方钢为方形钢管，支撑方钢的尺寸可以根据实际受力情况确定。
39.实施例2
40.下面通过具体实施例详细说明本实用新型用于水下生产系统的导向柱装置的预埋方法，包括以下步骤：
41.1)在导向基座1的顶部四角分别设置一个导向柱2，每一导向柱2上均设置第一导向公头和第一导向母头。
42.2)如图2所示，在海床上注设一层水泥，找平水泥面，并等待水泥凝固。
43.3)如图3所示，在水泥面上标记导向柱装置的安装位置，下放导向基座1至安装位置。
44.4)如图4所示，在导向基座1上方注设水泥，注设过程中注意观察导向基座1上的导向柱2是否移动。
45.5)如图5所示，下放管汇3，通过设置在管汇3上的第二导向公头和第二导向母头以及设置在导向柱2上的第一导向公头和第一导向母头，将管汇3与导向基座1对接，完成导向柱装置的预埋，具体为：
46.5.1)将导向基座1上最高的导向柱2的第一导向公头和第一导向母头与管汇3对应位置的第二导向公头和第二导向母头进行嵌套。
47.5.2)以最高的导向柱2为轴，对导向基座1进行水平旋转，将次高的导向柱2的第一导向公头和第一导向母头与管汇3对应位置的第二导向公头和第二导向母头进行嵌套。
48.5.3)将另外两个处于对角的导向柱2的第一导向公头和第一导向母头与管汇3对应位置的第二导向公头和第二导向母头进行嵌套。
49.上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。