一種水合物治理橇的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種水合物治理橇。它包括氣液回收罐和2個(gè)快速接頭；快速接頭用于與待解堵的油氣輸送管道中水合物堵塞段兩端相連接；氣液回收罐分別與2個(gè)快速接頭相連通，該相連通的管路上設(shè)有閥門；2個(gè)快速接頭之間還通過一管路相連通，且該連通的管路上設(shè)有閥門。本實(shí)用新型水合物治理橇具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)耐高壓，可適用于治理陸上或海上油氣輸送管道中由于生成固態(tài)水合物而造成的堵塞。(2)通過兩個(gè)快速接頭與油氣輸送管道中預(yù)留的接口連接，接入快速簡單；兩個(gè)快速接頭之間采用軟管連接，使得接入點(diǎn)的設(shè)置更加靈活。(3)氣液回收罐中預(yù)先填充惰性氣體的方法可用于控制油氣輸送管道中泄壓的速率，以避免解堵時(shí)在治理橇中形成水合物堵塞。
【專利說明】一種水合物治理橇

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水合物治理橇，屬于油氣生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著海上油氣田開發(fā)深度的不斷增加，海底管線的鋪設(shè)深度和長度也不斷增加。深水惡劣的自然環(huán)境不僅對(duì)深水浮式平臺(tái)、水下生產(chǎn)系統(tǒng)、海上作業(yè)等提出了苛刻的要求，也給運(yùn)行和工作在那里的連接各個(gè)衛(wèi)星井、邊際油田以及中心處理系統(tǒng)之間，從幾公里、幾十公里乃至數(shù)百公里的海底管線帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。來自油田現(xiàn)場的資料表明:由于深水的低溫環(huán)境條件，在深水油氣混輸管道中極易生成固體水合物，造成輸送管道的堵塞，嚴(yán)重威脅到海底生產(chǎn)系統(tǒng)和混輸管線的安全運(yùn)行，進(jìn)而影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
[0003]雖然針對(duì)油氣輸送管道生成固態(tài)水合物的問題，研究者提出了注入甲醇、乙二醇等熱力學(xué)抑制劑防止生成水合物的方法，但是資料表明，深水油氣田基本都遇到過油氣輸送管道中生成了水合物造成堵塞的問題。而水合物堵塞一旦發(fā)生，其解堵情況十分復(fù)雜，如果控制不當(dāng)，容易對(duì)油氣輸送設(shè)備造成重大損壞。因此，油氣輸送管道中水合物的解堵問題，已經(jīng)成為了深水油氣田開發(fā)和運(yùn)行管理中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，著名的海神計(jì)劃、PROCAP等都無一例外地將水合物堵塞問題作為深水流動(dòng)安全保障技術(shù)的一個(gè)核心攻關(guān)技術(shù)。
[0004]目前，雖然國外水合物解堵塞問題的研究取得了一定的進(jìn)展，但由于深水環(huán)境惡劣，這一問題仍然沒有得到很好的解決，相關(guān)的設(shè)備研發(fā)尚處于起步階段。而我國剛剛將深水開發(fā)提上日程，隨著我國海洋石油開發(fā)走向深海，水合物解堵塞問題將是本領(lǐng)域技術(shù)人員必須面對(duì)的新挑戰(zhàn)，因而開展水合物治理橇的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種水合物治理橇，用于解除海上油氣輸送管道中由于生成固態(tài)水合物而造成的堵塞。
[0006]本實(shí)用新型提供的水合物治理橇，包括氣液回收罐和2個(gè)快速接頭；
[0007]所述快速接頭用于與待解堵的油氣輸送管道中水合物堵塞段兩端相連接；
[0008]所述氣液回收罐分別與2個(gè)所述快速接頭相連通，該相連通的管路上設(shè)有閥門；
[0009]2個(gè)所述快速接頭之間還通過一管路相連通，且該連通的管路上設(shè)有閥門。
[0010]上述的水合物治理橇，降壓過程中，打開所述氣液回收罐與2個(gè)所述快速接頭相連通的管路上設(shè)有的閥門，保持油氣輸送管道中水合物堵塞段兩端的壓力平衡，確保固態(tài)氣體水合物在管道中不會(huì)由于兩端存在壓差而發(fā)生移動(dòng)。
[0011]上述的水合物治理橇，連通所述快速接頭的管路為柔性軟管，為了保證兩個(gè)快速接頭之間的操作互不影響；
[0012]上述的水合物治理橇，所述柔性軟管的兩端分別設(shè)置一所述閥門，為了防止向油氣管路中注入抑制劑和/或高溫物流時(shí)，抑制劑/高溫物流進(jìn)入所述柔性軟管中。
[0013]上述的水合物治理橇，所述水合物治理橇還包括膠囊式儲(chǔ)罐，所述膠囊式儲(chǔ)罐用于盛放水合物抑制劑或高溫物流，用于分解固態(tài)氣體水合物，所述膠囊式儲(chǔ)罐分別與2個(gè)所述快速接頭相連通。
[0014]上述的水合物治理橇，所述膠囊式儲(chǔ)罐由液壓驅(qū)動(dòng)泵進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其耐壓值不小于30MPa，滿足3000米水深的需求；
[0015]所述液壓驅(qū)動(dòng)泵由水下液壓站提供驅(qū)動(dòng)力，為了方便水下操作，其驅(qū)動(dòng)方式選用液壓驅(qū)動(dòng)。
[0016]上述的水合物治理橇，所述氣液回收罐上設(shè)有壓力表和閥門，以控制回收罐的壓力。
[0017]上述的水合物治理橇，與所述氣液回收罐相連通的管路上設(shè)置的閥門為單向閥，保證氣液只能從油氣輸送管道向回收罐中流動(dòng)；
[0018]所述氣液回收罐的耐壓值不小于30MPa，用于接收油氣輸送管道中泄放的物流以降低管線的壓力；初始狀態(tài)時(shí)里面充滿惰性氣體，其壓力稍低于實(shí)際使用時(shí)管道的壓力，以便緩慢降低管道的壓力，保證水合物治理橇中不生成固態(tài)氣體水合物。
[0019]上述的水合物治理橇，所述氣體水合物治理橇還包括溫度傳感器和壓力傳感器；
[0020]所述溫度傳感器和所述壓力傳感器均連接于待解堵的油氣輸送管道上水合物堵塞段兩端，且均與控制系統(tǒng)相連接；
[0021]所述溫度傳感器和所述壓力傳感器用于解堵時(shí)實(shí)時(shí)測量油氣輸送管路水合物堵塞段兩端的溫度和壓力，并將數(shù)據(jù)傳輸給所述控制系統(tǒng)。
[0022]上述的水合物治理橇，所述閥門均與所述控制系統(tǒng)相連接；
[0023]所述控制系統(tǒng)放置于船上用于測量數(shù)據(jù)的接收和操作命令的發(fā)送，當(dāng)接收到的溫度、壓力數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，可根據(jù)需要開/關(guān)相應(yīng)閥門。
[0024]本實(shí)用新型水合物治理橇具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0025](I)本實(shí)用新型水合物治理橇耐高壓，可適用于治理陸上或海上油氣輸送管道中由于生成固態(tài)水合物而造成的堵塞。
[0026](2)水合物治理橇通過兩個(gè)快速接頭與油氣輸送管道中預(yù)留的接口連接，接入快速簡單。其兩個(gè)快速接頭之間采用軟管連接，使得油氣輸送管道中水合物治理橇解堵接入點(diǎn)的設(shè)置更加靈活。
[0027](3)本實(shí)用新型中氣液回收罐中預(yù)先填充惰性氣體的方法可用于控制油氣輸送管道中泄壓的速率，以避免解堵時(shí)在治理橇中形成固態(tài)水合物堵塞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本實(shí)用新型氣體水合物治理橇與油氣輸送管道配合時(shí)的示意圖。
[0029]圖中各標(biāo)記如下:
[0030]I氣液回收罐，2快速接頭，31、32、33、34、35、36、37閥門，4柔性軟管，5膠囊式儲(chǔ)罐，6液壓驅(qū)動(dòng)泵，7水下液壓泵，8壓力表，9單向閥，10控制系統(tǒng)。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0032]如圖1所示，為本實(shí)用新型氣體水合物治理橇與油氣輸送管道配合時(shí)的示意圖，它包括氣液回收罐I和2個(gè)快速接頭2，氣液回收罐I分別與2個(gè)快速接頭2相連通，且連通的主路上設(shè)有閥門37和單向閥9 (用于控制物流只沿氣液回收罐I的方向流動(dòng))，2條支路上分別設(shè)有閥門31和32。使用本實(shí)用新型治理橇?xí)r，快速接頭2用于與待解堵的油氣輸送管道中水合物堵塞段兩端相連接，這樣，當(dāng)開啟閥門31、32和37和單向閥9時(shí)，油氣輸送管道中的壓力會(huì)降低，氣體水合物分解后的排泄物通過快速接頭2排入至氣液回收罐I中。為了在上述降壓排泄的過程中，保證2個(gè)快速接頭2之間的操作互不影響，將2個(gè)快速接頭2通過一條柔性軟管4相連通，并在該柔性軟管4的兩端設(shè)置閥門33和閥門34，防止排泄物或者其它物流進(jìn)入至柔性軟管4中。氣液回收罐I的耐壓值不小于30MPa，并在其上設(shè)置壓力表8和閥門35，以監(jiān)測其內(nèi)的壓力，并在其壓力超過油氣輸送管道中氣體水合物的平衡壓力時(shí)，對(duì)氣液回收罐I進(jìn)行放空降壓。
[0033]為了能同時(shí)利用降壓的方式和注入抑制劑和/或高溫物流的方式同時(shí)促進(jìn)氣體水合物的分解，該水合物治理橇還設(shè)置膠囊式儲(chǔ)罐5，其耐壓值不小于30MPa，滿足3000米水深的需求，用于盛放水合物抑制劑和/或高溫物流，用于分解固態(tài)氣體水合物；膠囊式儲(chǔ)罐5分別與2個(gè)快速接頭2相連通，連通的主路上設(shè)有閥門36 ;膠囊式儲(chǔ)罐5由液壓驅(qū)動(dòng)泵6進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；液壓驅(qū)動(dòng)泵6由水下液壓站7提供驅(qū)動(dòng)力。
[0034]為了實(shí)時(shí)監(jiān)測油氣輸送管路的溫度和壓力，以及時(shí)調(diào)整各管路的啟閉，該水合物治理橇還設(shè)置溫度傳感器和壓力傳感器(圖中未示)，二者分別通過溫度傳感器信號(hào)線和壓力傳感器信號(hào)線連接于待解堵的油氣輸送管道上水合物堵塞段兩端，且均與控制系統(tǒng)10相連接，并將管路上的各閥門與控制系統(tǒng)10相連接，從而控制系統(tǒng)10根據(jù)溫度傳感器和壓力傳感器傳送的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)控制各閥門的啟閉。
[0035]使用本實(shí)用新型氣體水合物治理橇進(jìn)行油氣輸送管道中氣體水合物的解堵時(shí)，可按照如下步驟進(jìn)行:
[0036]陸上施工過程中，將本實(shí)用新型氣體水合物治理橇與油氣輸送管道連接即可；海上施工過程中，將本實(shí)用新型氣體水合物治理橇由施工船甲板上的吊機(jī)吊放下水，釋放到需要清堵的管線附近進(jìn)行工作，施工船通過臍帶纜連接水下的氣體水合物治理橇，臍帶纜提供380V動(dòng)力電源、220V測控系統(tǒng)電源和光纖傳輸測控信號(hào)，控制系統(tǒng)放置于船上用于測量數(shù)據(jù)的接收和操作命令的發(fā)送，當(dāng)接收到的溫度、壓力數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，可根據(jù)需要開/關(guān)相應(yīng)閥門。
[0037](I)將油氣輸送管道中水合物堵塞段兩端與2個(gè)快速接頭2扣接，打開閥門31、閥門32、閥門37和單向閥9，使油氣輸送管道與氣液回收罐I相連通。
[0038](2)連通氣液回收罐I與油氣輸送管道，并連通2個(gè)快速接頭2，則油氣輸送管道中的氣體水合物進(jìn)行分解，分解后的物流泄放至氣液回收罐I (在接收物流之前，氣液回收罐I中的充有惰性氣體，且其壓力比油氣輸送管道中的壓力小0.5?2MPa)中，以降低油氣輸送管道中的壓力；在油氣輸送管道中壓力降低的同時(shí)，打開閥門33和閥門34，連通水合物堵塞段，以確保油氣輸送管道中水合物堵塞段兩端的壓力平衡，保證固態(tài)氣體水合物在管道中不會(huì)由于兩端存在壓差而發(fā)生移動(dòng)。
[0039](3)泄放物流后關(guān)閉閥門33、閥門34、閥門37和單向閥9，切斷快速接頭2之間的連通以及氣液回收罐I與快速接頭2之間的連通；然后打開閥門36，通過液壓驅(qū)動(dòng)泵6從膠囊式儲(chǔ)罐5向油氣輸送管道中水合物堵塞段注入水合物抑制劑/高溫物流。
[0040]壓力傳感器測得的油氣輸送管道中的壓力傳送到控制系統(tǒng)10，當(dāng)監(jiān)測到連通管線中壓力升高至油氣輸送管道中氣體水合物的平衡壓力(控制系統(tǒng)檢測的溫度傳感器測得的油氣輸送管道中的溫度4°C相對(duì)應(yīng)的氣體水合物向平衡的壓力3.8MPa)時(shí)，停止向油氣輸送管道中水合物堵塞段注入水合物抑制劑/高溫物流；
[0041]當(dāng)監(jiān)測到連通管線中的壓力上升速度小于0.05MPa/min，關(guān)閉閥門36，打開閥門33和閥門34，同時(shí)監(jiān)測到管線中壓力緩慢升高或保持不變時(shí)，打開閥門37和單向閥9，連通氣液回收罐I和快速接頭2，向氣液回收罐I中泄流以使連通管線中的壓力降低，并低于油氣輸送管道中氣體水合物的平衡壓力的0.5?2Mpa ;泄放物流過程中壓力高于氣液回收罐I上壓力表8設(shè)定的壓力時(shí)，關(guān)閉閥門37，打開閥門35，釋放氣液回收罐I中物流；壓力降低到0.5?2Mpa時(shí)，關(guān)閉閥門35，打開閥門37，繼續(xù)接受油氣輸送管線中泄放的物流。
[0042]循環(huán)重復(fù)上述的油氣輸送管道中利用單獨(dú)降壓方式，或者利用降壓的方式和注入抑制劑和/或高溫物流的方式分解氣體水合物過程，直到油氣輸送管道中堵塞解除，關(guān)閉閥門33、閥門34、閥門31和閥門32，快速接頭2從油氣輸送管道上取下。
【權(quán)利要求】
1.一種水合物治理橇，其特征在于:所述水合物治理橇包括氣液回收罐和2個(gè)快速接頭; 所述快速接頭用于與待解堵的油氣輸送管道中水合物堵塞段兩端相連接； 所述氣液回收罐分別與2個(gè)所述快速接頭相連通，該相連通的管路上設(shè)有閥門； 2個(gè)所述快速接頭之間還通過一管路相連通，且該連通的管路上設(shè)有閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水合物治理橇，其特征在于:連通所述快速接頭的管路為柔性軟管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水合物治理橇，其特征在于:所述柔性軟管的兩端分別設(shè)置一所述閥門。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水合物治理橇，其特征在于:所述水合物治理橇還包括膠囊式儲(chǔ)罐，所述膠囊式儲(chǔ)罐分別與2個(gè)所述快速接頭相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水合物治理橇，其特征在于:所述膠囊式儲(chǔ)罐由液壓驅(qū)動(dòng)泵進(jìn)行驅(qū)動(dòng)； 所述液壓驅(qū)動(dòng)泵由水下液壓站提供驅(qū)動(dòng)力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水合物治理橇，其特征在于:所述氣液回收罐上設(shè)有壓力表和閥門。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水合物治理橇，其特征在于:與所述氣液回收罐相連通的管路上設(shè)置的閥門為單向閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水合物治理橇，其特征在于:所述水合物治理橇還包括溫度傳感器和壓力傳感器； 所述溫度傳感器和所述壓力傳感器均連接于待解堵的油氣輸送管道上水合物堵塞段兩端，且均與控制系統(tǒng)相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水合物治理橇，其特征在于:所述閥門均與所述控制系統(tǒng)相連接。
【文檔編號(hào)】B08B9/027GK204220571SQ201420565704
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】李清平, 王炳明, 龐維新, 姚海元, 朱海山, 陳艷, 程兵, 陳紹凱 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院, 中海油能源發(fā)展股份有限公司, 天津市海王星海上工程技術(shù)股份有限公司