Оконечный блок подводного шлангокабеля Российский патент 2019 года по МПК E21B47/00 

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ И УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Предложенное изобретение относится к оконечному блоку подводного шлангокабеля, согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.

Подводная установка, предназначенная для обработки и транспортирования нефти и газа, как правило, содержит подводное скважинное оборудование, установленное на морском дне и соединенное с надводной конструкцией, например с надводным судном или платформой, посредством подводного шлангокабеля. Подводный шлангокабель может быть использован для подачи гидравлической текучей среды и/или электропитания к подводному скважинному оборудованию, и/или доставки разнообразных промышленных химических веществ и технологических текучих сред к подводному скважинному оборудованию, и/или передачи разного рода электрических и/или оптических сигналов между надводной конструкцией и подводным скважинным оборудованием. Подводный шлангокабель может содержать несколько трубопроводов для передачи текучей среды, а также электрические и/или оптические кабели. Трубопроводы для передачи текучей среды и кабели подводного шлангокабеля собраны в пучок и заключены внутри наружной защитной оболочки. На морском дне подводный шлангокабель оканчивается в оконечной головке шлангокабеля, которую неразъемным образом прикрепляют к концу указанного шлангокабеля до доставки на место установки. Как правило, в процессе установки подводный шлангокабель и оконечную головку опускают в море с надводного судна, при этом указанная головка соединена с электрическим и/или оптическим распределительным узлом, который обычно расположен на одной линии с данной головкой.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель изобретения заключается в создании оконечного блока подводного шлангокабеля, обладающего новой и предпочтительной конструкцией.

Согласно изобретению, указанная цель достигается с помощью оконечного блока подводного шлангокабеля, который отличается признаками, изложенными в п. 1 формулы изобретения.

Согласно предложенному изобретению, оконечный блок подводного шлангокабеля содержит оконечную головку шлангокабеля, жестко прикрепленную к концу подводного шлангокабеля, и электрический и/или оптический распределительный узел, содержащий опорную раму и несколько разъемов, прикрепленных к указанной раме, причем каждый разъем электрически соединен с электрическим кабелем подводного шлангокабеля посредством оконечной головки шлангокабеля или оптически соединен с оптическим кабелем подводного шлангокабеля посредством указанной головки.

Согласно изобретению, оконечная головка шлангокабеля установлена в пространстве, образованном внутри опорной рамы распределительного узла. Причем, оконечная головка шлангокабеля и распределительный узел могут быть выполнены заодно друг с другом способом, обеспечивающим экономию пространства и, тем самым, длина оконечного блока подводного шлангокабеля может быть уменьшена.

Другие преимущества, а также преимущественные признаки оконечного блока подводного шлангокабеля согласно предложенному изобретению будут приведены далее в описании и зависимых пунктах формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее приведено подробное описание предпочтительных вариантов выполнения изобретения, приведенных в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на Фиг. 1 показан вид в аксонометрии с переднего конца оконечного блока подводного шлангокабеля согласно варианту выполнения изобретения,

на Фиг. 2 показан вид в аксонометрии с заднего конца оконечного блока подводного шлангокабеля, изображенного на Фиг. 1,

на Фиг. 3 показан вид сбоку оконечного блока подводного шлангокабеля, изображенного на Фиг. 1,

на Фиг. 4 показан вид сверху оконечного блока подводного шлангокабеля, изображенного на Фиг. 1,

на Фиг. 5 показан вид в аксонометрии задней части оконечного блока подводного шлангокабеля, изображенного на Фиг. 1,

на Фиг. 6 показана часть, изображенная на Фиг. 5, в разобранном виде, и

на Фиг. 7 показан вид сверху части, изображенной на Фиг. 5, с частичным вырезом.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

На Фиг. 1 - Фиг. 7 изображен оконечный блок 1 подводного шлангокабеля согласно варианту выполнения изобретения. Оконечный блок 1 содержит оконечную головку 2 шлангокабеля, которая жестко присоединена к концу подводного шлангокабеля 3. Шлангокабель 3 содержит несколько трубопроводов для текучей среды (не показаны на чертежах) и электрические и/или оптические кабели (не показаны на чертежах), которые собраны в пучок внутри шлангокабеля. Пучок из трубопроводов для текучей среды и кабелей заключен внутри наружной защитной оболочки.

Трубопроводы шлангокабеля 3, обеспечивающие передачу текучей среды, могут использоваться для подачи гидравлической текучей среды или доставки разного рода промышленных химических веществ и технологических текучих сред к подводному скважинному оборудованию. Электрические кабели шлангокабеля 3 могут использоваться для подачи электропитания к подводному скважинному оборудованию или передачи электрических сигналов между надводной конструкцией и подводным скважинным оборудованием. Оптические кабели шлангокабеля 3 могут использоваться для передачи оптических сигналов между надводной конструкцией и подводным скважинным оборудованием.

Подводный шлангокабель 3 оканчивается в оконечной головке 2 шлангокабеля, в которой трубопроводы для передачи текучей среды и кабели шлангокабеля отделены друг от друга обычным способом.

Кроме того, оконечный блок 1 содержит электрический и/или оптический распределительный узел 4, который содержит опорную раму 5 и несколько электрических и/или оптических разъемов 6, установленных в указанной раме. Каждый электрический разъем 6 распределительного узла 4 электрически соединен с электрическим кабелем шлангокабеля 3 посредством оконечной головки 2 шлангокабеля, а каждый оптический разъем распределительного узла 4 оптически соединен с оптическим кабелем шлангокабеля 3 посредством головки 2. Разъемы 6 выполнены стандартным образом с обеспечением возможности взаимодействия с электрическими или оптическими выводами (не показано), посредством которых распределительный узел 4 соединен с необходимым подводным скважинным оборудованием.

Оконечная головка 2 шлангокабеля установлена в пространстве 7 (см. Фиг. 7), образованном внутри опорной рамы 5 узла 4. Предпочтительно головка 2 расположена по центру внутри рамы 5. В показанном варианте выполнения оконечная головка 2 имеет форму круглого цилиндра и размещена в полости 8, образованной в раме 5 и имеющей соответствующую форму, причем рама 5 содержит внутреннюю цилиндрическую стенку 9, которая ограничивает полость 8 в радиальном направлении и окружает головку 2. В примере, показанном на Фиг. 7, оконечная головка 2 прикреплена болтами к кольцевому фланцу 10 рамы 5, выполненном на внутреннем конце полости 8. При этом понятно, что оконечная головка 2 может быть прикреплена к опорной раме 5 любым другим соответствующим способом.

Опорная рама 5 узла 4 окружена цилиндрическим наружным кожухом 11, который, предпочтительно, имеет круглое поперечное сечение.

В пространстве распределительного узла 4, в радиально наружном направлении относительно оконечной головки 2 расположены по меньшей мере некоторые разъемы 6. В представленном варианте выполнения узел 4 содержит несколько электрических выводов 12 (см. Фиг. 6), прикрепленных к опорной раме 5, причем каждый указанный вывод 12 электрически соединен с электрическим кабелем шлангокабеля 3 посредством оконечной головки 2 шлангокабеля и с одним из указанных разъемов 6. Электрические выводы 12 преимущественно расположены в пространстве распределительного узла 4, в радиально наружном направлении относительно головки 2 шлангокабеля. Для простоты изображения на Фиг. 6 опущены некоторые из электрических кабелей 13 между оконечной головкой 2 шлангокабеля и электрическими выводами 12, а также между электрическими выводами 12 и разъемами 6.

Концевая секция шлангокабеля 3 может быть окружена ограничивающим перегиб элементом 14, который проходит вдоль указанной концевой секции, и прикреплена к фланцу 15 (см. Фиг. 7) на заднем конце оконечной головки 2 шлангокабеля, например, посредством зажимного устройства 16. Элемент 14 выполнен с обеспечением возможности уменьшения гибкости концевой секции подводного шлангокабеля 3.

Оконечный блок 1 содержит гнездо 17 с множеством отверстий и несколько трубок 18 для текучей среды, проходящих между оконечной головкой 2 шлангокабеля и указанным гнездом 17, причем каждая трубка 18 сообщается с трубопроводом шлангокабеля 3, обеспечивающим передачу текучей среды.

Трубка 18 для текучей среды проходит через осевой проход 19 (см. Фиг. 7) опорной рамы 5 распределительного узла 4 и через отверстие 20, выполненное на переднем конце указанной рамы.

В представленном варианте выполнения оконечный блок 1 также содержит опорную конструкцию 21 и скользящий узел 22, с возможностью скольжения установленный в указанной конструкции. Опорная рама 5 распределительного узла 4 жестко прикреплена к скользящему узлу 22 на его заднем конце 22b. В представленном варианте выполнения опорная рама 5 выполнена с кольцевым установочным фланцем 23, расположенным на переднем конце данной рамы, при этом фланец 23 прикреплен болтами к соответствующему фланцу 24, расположенному на заднем конце 22b скользящего узла 22, тем самым, обеспечивая прикрепление опорной рамы 5 к скользящему узлу 22. Трубки 18 проходят осевым образом через узел 22.

Гнездо 17 с отверстиями неподвижно прикреплено к скользящему узлу 22 на переднем конце 22а указанного узла с обеспечением возможности перемещения вместе с узлом 22 в осевом направлении относительно опорной конструкции 21. Гнездо 17 выполнено с обеспечением возможности взаимодействия с соответствующим гнездом (не показано) подводного оборудования.

Кроме того, оконечный блок 1 содержит исполнительный механизм (не показано), выполненный с возможностью действия между опорной конструкцией 21 и скользящим узлом 22, при этом посредством данного механизма может быть обеспечено толкание вперед скользящего узла 22, аксиальным образом относительно опорной конструкции 21.

В представленном варианте выполнения опорная конструкция 21 оконечного блока 1 содержит нижнюю опорную раму 25 и поддерживающую муфту 26, установленную на указанной раме, при этом скользящий узел 22 содержит трубчатый корпус 27 и вертикальную удерживающую пластину 28, жестко прикрепленную к указанному корпусу на его переднем конце. Трубчатый корпус 27 с возможностью перемещения расположен в муфте 26. Трубчатый корпус 27 проходит через поддерживающую муфту 26 и может перемещаться осевым образом относительно данной муфты посредством указанного исполнительного механизма.

Вышеуказанный исполнительный механизм может содержать ходовое устройство в виде гидравлического цилиндра (не показано), выполненное с возможностью действия между поддерживающей муфтой 26 и трубчатым корпусом 27 способом, описанным в заявке на патент США №2014/0103636 А1, содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки. Гидравлический цилиндр содержит цилиндрическую часть, поршень, с возможностью смещения расположенный внутри цилиндрической части, и шток поршня, прикрепленный к поршню. Опорная конструкция 21 содержит первый держатель 29, к которому может быть прикреплена цилиндрическая часть, при этом скользящий узел 22 содержит второй держатель 30, к которому может быть прикреплен поршень. В представленном варианте выполнения первый держатель 29 прикреплен к поддерживающей муфте 26, тогда как второй держатель 30 образует часть удерживающей пластины 28, выполненной на переднем конце трубчатого корпуса 27.

Опорная конструкция 21 блока 1 может быть соединена с платформой для приема (не показано) подводной несущей конструкции с помощью спуска вниз до упора на указанную платформу. Опорная конструкция 21 оконечного блока 1 выполнена с направляющим средством, взаимодействующим с соответствующим направляющим средством, выполненным на подводной несущей конструкции, для обеспечения направления опорной конструкции 21 в правильное положение относительно платформы для приема подводной несущей конструкции при опускании блока 1 вниз до контакта с указанной платформой. Например, указанные направляющие средства могут относиться к средствам, виды которых более подробно описаны в заявке на патент США №2014/0103636 А1. Оконечный блок 1 предназначен для погружения в море, например, с надводного судна, баржи или платформы, при подвешивании на крюке крана подъемного приспособления посредством подъемных тросов (не показаны), прикрепленных к блоку 1.

Очевидно, что изобретение никоим образом не ограничено описанными выше вариантами выполнения. Напротив, специалисту понятны многочисленные возможности выполнения его модификаций, не выходящие за пределы объема основной идеи изобретения, которая определена в формуле изобретения.

Изобретение относится к области обработки и транспортирования нефти и газа. Технический результат – расширение арсенала. Оконечный блок подводного шлангокабеля содержит оконечную головку шлангокабеля, жестко прикрепленную к концу подводного шлангокабеля, и электрический и/или оптический распределительный узел. Распределительный узел содержит опорную раму и несколько разъемов, прикрепленных к указанной раме, причем каждый разъем электрически соединен с электрическим кабелем подводного шлангокабеля посредством оконечной головки шлангокабеля или оптически соединен с оптическим кабелем подводного шлангокабеля посредством указанной головки. Оконечная головка шлангокабеля установлена в пространстве, образованном внутри опорной рамы распределительного узла. 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Оконечный блок (1) подводного шлангокабеля, содержащий:

оконечную головку (2) шлангокабеля, жестко прикрепленную к концу подводного шлангокабеля (3), и

электрический и/или оптический распределительный узел (4), содержащий опорную раму (5) и несколько разъемов (6), прикрепленных к указанной раме (5), причем каждый разъем (6) электрически соединен с электрическим кабелем подводного шлангокабеля (3) посредством оконечной головки (2) шлангокабеля или оптически соединен с оптическим кабелем подводного шлангокабеля (3) посредством указанной головки (2),

отличающийся тем, что оконечная головка (2) шлангокабеля установлена в пространстве (7), образованном внутри опорной рамы (5) распределительного узла (4).

2. Оконечный блок (1) по п. 1, отличающийся тем, что распределительный узел (4) содержит цилиндрический наружный кожух (11), в котором расположена опорная рама (5) распределительного узла (4) и оконечная головка (2) шлангокабеля.

3. Оконечный блок (1) по п. 2, отличающийся тем, что кожух (11) имеет круглое поперечное сечение.

4. Оконечный блок (1) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что оконечная головка (2) шлангокабеля расположена по центру внутри опорной рамы (5) распределительного узла (4).

5. Оконечный блок (1) по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что один или более разъемов (6) расположены в пространстве распределительного узла (4), в радиально наружном направлении относительно оконечной головки (2) шлангокабеля.

6. Оконечный блок (1) по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что опорная рама (5) распределительного узла (4) содержит внутреннюю цилиндрическую стенку (9), которая окружает оконечную головку (2) шлангокабеля.

7. Оконечный блок (1) по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что распределительный узел (4) содержит несколько электрических выводов (12), прикрепленных к опорной раме (5), причем каждый электрический вывод (12) электрически соединен с электрическим кабелем подводного шлангокабеля (3) посредством оконечной головки (2) шлангокабеля и с одним из указанных разъемов (6).

8. Оконечный блок (1) по п. 7, отличающийся тем, что электрические выводы (12) расположены в пространстве распределительного узла (4), в радиально наружном направлении относительно оконечной головки (2) шлангокабеля.

9. Оконечный блок (1) по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что он содержит гнездо (17) с множеством отверстий и несколько трубок (18) для текучей среды, проходящих между оконечной головкой (2) шлангокабеля и указанным гнездом (17), причем каждая трубка (18) проточно сообщается с трубопроводом шлангокабеля (3), обеспечивающим передачу текучей среды.

10. Оконечный блок (1) по п. 9, отличающийся тем, что трубки (18) для текучей среды проходят через осевой проход (19), образованный в опорной раме (5) распределительного узла (4).

11. Оконечный блок (1) по п. 9 или 10, отличающийся тем, что он содержит опорную конструкцию (21) и скользящий узел (22), с возможностью скольжения прикрепленный к указанной конструкции (21), при этом скользящий узел (22) имеет передний конец (22а) и противоположный задний конец (22b), и опорная рама (5) распределительного узла (4) жестко прикреплена к скользящему узлу (22) на его заднем конце, а указанное гнездо (17) с множеством отверстий жестко прикреплено к скользящему узлу (22) на его переднем конце (22а), при этом трубки (18) для текучей среды проходят в осевом направлении через скользящий узел (22).