一种深水油气田双立管底部注气系统的制作方法

1.本发明涉及海洋油气生产平台的注气领域，尤其涉及一种深水油气田双立管底部注气系统。


背景技术：

2.随着国内油气田的开发逐步走向深水，采用水下生产系统开发方式成为主流。原油及伴生气从水下井口采出后经过海管和立管输送至海上平台进行处理，由于海管的地形起伏以及立管较深，深水油气田开发过程中经常出现严重段塞流现象。严重段塞流特点是管道内压力波动剧烈、管道出口气和液流量交替出现。压力波动将对水下设备(水下采油树、跨接管、管汇、海管等)造成振动和疲劳等危害；气液流量的交替也将导致海上平台工艺处理流程的不稳定，甚至造成生产关断。因此，深水油气田的开发需控制和消除严重段塞流。
3.立管底部注气是一种消除段塞流的方法，其原理是立管底部注入的气体提高了携液能力，避免液体滑落立管底部，从而减少立管中的持液率，使立管中液体的静压力减小，降低立管底部的压力，使油气管道输送系统达到稳定状态。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是如何提供一种深水油气田双立管底部注气系统，解决了深水油田气开发的过程中出现段塞流问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种深水油气田双立管底部注气系统，包括水上脐带缆终端、电接线盒、集成式脐带缆、脐带缆终端头、注气管汇、跨接管及在线三通；
6.水上脐带缆终端，所述水上脐带缆终端将上部组块的注气管线和甲醇管线集合到一体；
7.电接线盒，所述电接线盒外接到中控系统，且在所述电接线盒上引出的电信号线集成到所述集成式脐带缆中；
8.集成式脐带缆，所述集成式脐带缆集成了注气管线、甲醇管线及电信号线，其中所述注气管线和所述甲醇管线两端分别与所述水上脐带缆终端和所述脐带缆终端头连通；
9.脐带缆终端头，所述脐带缆终端头上连接注气管汇中的注气管线和甲醇管线，注气管汇中的甲醇管线与注气管线汇合到一管汇后，通过跨接管与安装在立管底部的所述在线三通连通；
10.在线三通，所述在线三通和所述注气管汇分别设有温压变送器，并引出电飞线连接到所述脐带缆终端头，并通过所述脐带缆终端头与所述集成式脐带缆内的电信号线连接到中控系统。
11.进一步的，还包括注气隔离阀和甲醇注入阀门，所述注气隔离阀设于注气管线上，并在甲醇管线和注气管线连接处的上游和下游各设一个，所述甲醇注入阀门设于甲醇管
线。
12.进一步的，还包括集成式脐带缆上的液压油管线，所述液压油管线外接液压控制系统，并控制注气隔离阀和甲醇注入阀门的开启或关闭。
13.进一步的，所述注气管汇中注气管线设有两根，两注气管线都分别与甲醇管线连通，并通过不同的所述跨接管分别与双立管上的所述在线三通连通。
14.进一步的，所述集成式脐带缆中的液压油管线和注气管线分别设有6根，每3根所述注气管线通过所述脐带缆端头后与所述注气管汇的一条注气管线连通。
15.进一步的，所述甲醇管线的末端设有隔离阀组，所述隔离阀组由rov操作控制。
16.进一步的，所述水上脐带缆终端在每条流体管线上都设有第一手动隔离阀、第二手动隔离阀、压力表以及测试接口，所述液压油管线和所述注气管线在所述水上脐带缆终端上引出支路，在支路上游和下游都设有一个第一手动隔离阀，支路的末端连通所述压力表，支路上连通有所述测试接口，在所述测试接口和支路之间设有第二手动隔离阀。
17.进一步的，所述跨接管通过连接器与所述在线三通和所述注气管汇连通，所述跨接管上还设有止回阀。
18.进一步的，所述在线三通与所述跨接管连通的支路上还设有由rov控制的注气阀。
19.本发明的技术效果在于：(1)本发明包括水上脐带缆终端、电接线盒、集成式脐带缆、脐带缆终端头、注气管汇、跨接管及在线三通，注气管汇和在线三通监测的温度和压力通过电信号线连接到脐带缆终端头，并最终传送到上部组块的中控，通过监测到的温度和压力来指导调整立管底部所需的注气量和甲醇注入量，本发明可有效消除深水油气田双立管严重段塞流，提高油气田的采收率，同时便于海上施工，消除了注气立管与脐带缆的干涉作用。
20.(2)本发明结构紧凑、海上作业简单，注气管线和液压油管线、甲醇管线及电信号线集成在一根脐带缆内，取消了注气立管，降低了海上作业费用，同时避免了注气立管与脐带缆的相互干涉。
21.(3)本发明应用于具有立管严重段塞流现象的深水油气田开发中，可有效保障油气水混输管道的稳定输送，消除由于压力波动造成水下设备的振动和疲劳等危害。
附图说明
22.图1是本发明实施例提供的一种深水油气田双立管底部注气系统的结构示意图。
23.图2是本发明实施例提供的一种深水油气田双立管底部注气系统中水下脐带缆终端的结构示意图。
24.其中，1-水下电插头、2-电飞线、3-立管、4-温压变送器、5-注气隔离阀、 6-甲醇注入阀、7-隔离阀组、8-注气阀、9-止回阀、10-连接器、11-第一手动隔离阀、12-第二手动隔离阀、13-压力表、14-测试接口。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
26.本发明实施例提供了一种深水油气田双立管底部注气系统，结合附图1至附图2所
示，包括水上脐带缆终端、电接线盒、集成式脐带缆、脐带缆终端头、两个注气管汇、甲醇管汇、脐带缆拖拉头、两个跨接管及两个在线三通。
27.水上脐带缆终端将上部组块的液压油单元、注气单元、甲醇单元集合到一体，再加上连接中控系统的电信号线，一并集成到集成式脐带缆中，集成式脐带缆另一端与脐带缆终端连接，脐带缆终端外接注气管汇和甲醇管汇，通过跨接管和在线三通将混合气注入到立管3。
28.水上脐带缆终端在每条流体管线上都设有第一手动隔离阀11、第二手动隔离阀12、压力表13以及测试接口14，液压油管线和注气管线在水上脐带缆终端上引出支路，在支路上游和下游都设有一个第一手动隔离阀11，支路的末端连通压力表13，支路上连通有测试接口14，在测试接口14和支路之间设有第二手动隔离阀12。
29.天然气在水上脐带缆终端分成多路小管径通过集成式脐带缆输送至注气管汇，具体根据实际输气量将集成式脐带缆内注气管线分成所需的注气管线数量，本发明以6路注气管线为例进行说明。
30.本发明中共设有6根液压油管线、6根注气管线及1根甲醇管线连通，避免了注气立管与集成式脐带缆的相互干涉问题，同时简化了海上安装作业，降低了海上作业费用。
31.电接线盒外接到中控系统，且在电接线盒上引出的电信号线集成到集成式脐带缆中。
32.集成式脐带缆集成了来自水上脐带缆终端的注气管线、液压油管线、甲醇管线及来自电接线盒的电信号线。
33.脐带缆拖拉头安装在集成式脐带缆上，脐带缆拖拉头、集成式脐带缆和脐带缆终端头是一个整体，脐带缆拖拉头用于将脐带缆拖拉穿过脐带缆护管，与水上脐带缆终端和电接线盒相连。
34.脐带缆终端头与集成式脐带缆连通，脐带缆终端头上连接注气管汇，注气管汇中包括2个注气管线和1个甲醇管辖，每3路集成式脐带缆中的注气管线在注气管汇中汇集到1根注气管线中。
35.甲醇管线设有两支管，两支管分别与两注气管线连通，在注气管线中注入甲醇用于防止天然气节流降温后在立管3底部形成水合物。注气管汇中的注气管线和甲醇管线上设有注气隔离阀5和甲醇注入阀6，注气隔离阀5在甲醇管线和注气管线连接处的上游和下游各设一个，甲醇隔离阀设于甲醇管线和两注气管线之间的支管上，注气隔离阀5和甲醇注入阀6分别通过6根液压油管线上外接的中控系统进行开启和闭合的操作。甲醇管线主管的末端设有隔离阀组 7，隔离阀组7由rov操作控制，用于整个系统甲醇管线的调试与试压，调试完之后隔离阀组7处于常关状态。
36.接入甲醇管线和注气管线的管汇与跨接管通过连接器10连通，跨接管的另一端同样通过跨接管与在线三通连通。
37.在线三通与立管3一起铺设，支路上设有rov操作的注气阀8，支路通过跨接管与注气管汇相连，为了防止立管3内的流体窜流至注气管汇，跨接管靠近在线三通侧上设置止回阀9，消除了流体倒流的风险。
38.在线三通和注气管汇分别设有温压变送器4，并引出电飞线2和水下电插头1连接到脐带缆终端头，并通过脐带缆终端头与集成式脐带缆内的电信号线连接到中控系统，温
压变送器4测量的温度和压力通过电飞线2传输到脐带缆终端头，并通过集成式脐带缆和电接线盒反馈至中控系统，中控系统通过液压管线操作注气隔离阀5、甲醇注入阀6，并用来指导调整立管3底部所需的注气量和甲醇注入量。
39.以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。