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1、10申请公布号CN104329044A43申请公布日20150204CN104329044A21申请号201410528353922申请日20141009E21B33/03820060171申请人中国海洋石油总公司地址100010北京市东城区朝阳门北大街25号申请人中海油研究总院海洋石油工程股份有限公司72发明人曹静王晋石云王波王春升陈国龙何宁谭越74专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人关畅王春霞54发明名称自由站立式立管底部连接结构57摘要本发明公开了一种自由站立式立管底部连接结构。它包括主框架和工艺管线；主框架包括四根立柱，立柱竖直且平行排列，四根立柱的顶端和底端均通过。
2、水平支撑首尾相连；主框架的上表面上设有支撑钢板，下表面上设有支撑钢板；支撑钢板上设有法兰盘，支撑钢板与插销接头相连接，且插销接头向下延伸；相邻的两根立柱均连接斜撑和横梁，每个斜撑和每个横梁的游离端相连接，该连接点之间还连接水平支撑；横梁和水平支撑形成的表面上设有支撑钢板；支撑钢板上设有法兰盘；主框架的一侧面连接一配重体，配重体设于斜撑的相对面。发明底部连接结构具有如下优点拖曳面积小本发明底部连接结构具备结构简单、拖曳面积小、重量轻、消除了偏心问题等优点。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图3页10申请公布号C。
3、N104329044ACN104329044A1/1页21一种自由站立式立管底部连接结构，其特征在于它包括主框架和工艺管线；所述主框架包括四根立柱，所述立柱竖直且平行排列，四根所述立柱的顶端和底端均通过水平支撑首尾相连；所述主框架的上表面上设有支撑钢板，下表面上设有支撑钢板；所述支撑钢板上设有法兰盘，所述支撑钢板与一插销接头相连接，且所述插销接头向下延伸；相邻的两根所述立柱均连接一斜撑和一横梁，每个所述斜撑和每个所述横梁的游离端相连接，该连接点之间还连接一水平支撑；所述横梁和所述水平支撑形成的表面上设有支撑钢板；所述支撑钢板上设有法兰盘；所述工艺管线为一U形管线，其设置于所述主框架内，且其两端。
4、通过所述法兰盘和所述法兰盘进行固定；所述主框架的一侧面连接一配重体，所述配重体设于所述斜撑的相对面。2根据权利要求1所述的底部连接结构，其特征在于所述主框架的横截面呈正方形。3根据权利要求1或2所述的底部连接结构，其特征在于所述立柱的中部通过水平支撑相连接；所述水平支撑与所述横梁和所述水平支撑设于同一水平面上。4根据权利要求13中任一项所述的底部连接结构，其特征在于所述配重体通过横梁连接于所述主框架上，所述横梁与所述横梁设于同一水平面上。5根据权利要求14中任一项所述的底部连接结构，其特征在于所述配重体包括配重管和填充于所述配重管内的填充物。6根据权利要求5所述的底部连接结构，其特征在于所述立。
5、柱、所述水平支撑、所述水平支撑、所述水平支撑、所述斜撑、所述横梁和所述横梁均为空心杆件。权利要求书CN104329044A1/3页3自由站立式立管底部连接结构技术领域0001本发明涉及一种自由站立式立管底部连接结构，属于海洋石油开发工程领域。背景技术0002随着石油天然气需求量的不断增加，油气开采重心正在向海上转移，并逐渐走向深水。立管系统是深水油气开发方案的关键组成部分。自由站立式立管是几种主要的立管形式之一。0003自由站立式立管系统的组成部件较多，主要包括柔性跨接管、空气罐、顶部连接结构、立管主体、底部连接结构、立管基础和刚性跳接管等。底部连接结构主要用于刚性跳接管、立管主体和立管基础之。
6、间的连接和支撑。但由于受海流、立管主体运动和刚性跳接管运动的影响，其受力状况十分复杂。因此，底部连接结构对自由站立式立管系统的安全性和可靠性具有重要影响。0004常见的底部连接结构普遍存在结构复杂、重量大、拖曳面积大和偏心问题突出等问题，对立管系统的受力状况造成了不利影响。发明内容0005本发明的目的是提供一种自由站立式立管底部连接结构，本发明底部连接结构既能够满足刚性跳接管、立管主体和立管基础之间的连接和支撑要求，同时又具备足够的结构强度、刚度和疲劳寿命。0006本发明所提供的自由站立式立管底部连接结构，包括主框架和工艺管线；0007所述主框架包括四根立柱，所述立柱竖直且平行排列，四根所述立。
7、柱的顶端和底端均通过水平支撑首尾相连；0008所述主框架的上表面上设有支撑钢板，下表面上设有支撑钢板；所述支撑钢板上设有法兰盘，所述支撑钢板与一插销接头相连接，且所述插销接头向下延伸；0009相邻的两根所述立柱均连接一斜撑和一横梁，每个所述斜撑和每个所述横梁的游离端相连接，该连接点之间还连接一水平支撑；0010所述横梁和所述水平支撑形成的表面上设有支撑钢板；所述支撑钢板上设有法兰盘；0011所述工艺管线为一U形管线，其设置于所述主框架内，且其两端通过所述法兰盘和所述法兰盘进行固定；0012所述主框架的一侧面连接一配重体，所述配重体设于所述斜撑的相对面。0013所述的自由站立式立管底部连接结构中。
8、，所述主框架的横截面呈正方形，为所述工艺管线、与基础相连的插销接头的布置提供充足的空间，并能形成良好的传力途径，优化结构受力。0014所述的自由站立式立管底部连接结构中，所述立柱的中部通过水平支撑相连接，以增加所述主框架的稳定性和牢固性；说明书CN104329044A2/3页40015所述水平支撑与所述横梁和所述水平支撑设于同一水平面上。0016所述的自由站立式立管底部连接结构中，所述配重体通过横梁连接于所述主框架上，所述横梁与所述横梁设于同一水平面上，即设置在所述主框架重心偏移方向的相反方向，防止其重心的偏移。0017所述的自由站立式立管底部连接结构中，所述配重体包括配重管和填充于所述配重管。
9、内的填充物，所述配重管通过一端板进行密封。0018所述的自由站立式立管底部连接结构中，所述立柱、所述水平支撑、所述水平支撑、所述水平支撑、所述斜撑、所述横梁和所述横梁均为空心杆件，因此减轻了所述底部连接结构的重量。0019本发明自由站立式立管底部连接结构具有如下优点0020拖曳面积小本发明底部连接结构具备结构简单、拖曳面积小的优点，可有效降低流的作用力。0021重量轻本发明底部连接结构主要由空心杆件构成，水中重量轻，降低了对自由站立式立管空气罐浮力的要求，进而减小了空气罐尺寸。0022消除了偏心问题通过设置平衡装置，本发明底部连接结构基本消除了偏心问题，优化了自由站立式立管系统的受力状态，方便。
10、了水下安装工作。附图说明0023图1为本发明自由站立式立管底部连接结构的整体立体示意图。0024图2为本发明自由站立式立管底部连接结构的主框架部分的立体示意图。0025图3为本发明自由站立式立管底部连接结构的工艺管线部分的立体示意图。0026图中各标记如下00271法兰盘、2法兰盘、3插销接头、4水平支撑、5立柱、6横梁、7配重管、8端板、9斜撑、10横梁、11工艺管线、12配重填充物、13支撑钢板、14支撑钢板、15支撑钢板、16端板、17水平支撑。具体实施方式0028下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。0029如图1至图3所示，为本发明提供的自由站立式立管底部连。
11、接结构的结构示意图，它包括主框架、凸台、工艺管线11和配重结构。其中主框架包括四根平行且竖直布置的立柱5，四根立柱5布置在正方形的四个角上，立柱5之间通过三组顶部、中部和底部共十二根水平支撑4相连接，每组水平支撑4呈正方形布置。四根立柱5的侧下方设置凸台，该凸台由两根斜撑9、一根水平支撑17和两根横梁10构成。在主框架的上表面上设置有支撑钢板13和法兰盘1，其下表面设置有支撑钢板15，并连接有插销接头3，插销接头3用于连接自由站立式立管的基础；在凸台的上表面设置有支撑钢板14和法兰盘2。工艺管线11布置在主框架的内部，呈“U”字形，以起到保护的目的，工艺管线11的两端分别连接到法兰盘1和法兰盘。
12、2上。配重结构设置在主框架重心偏移方向的相反方向，即主框架凸台的相反方向，以平衡其重量偏心影响，它包括配重管7和其内填充的配重填充物12，且采用端板8封住端头，并通过横梁6连接到主框架的中部。说明书CN104329044A3/3页50030本发明自由站立式立管底部连接结构中，立柱5、水平支撑4、横梁、斜撑9、横梁10和水平支撑17均采用空心杆件，且立柱5的两端采用端板16进行封端。0031安装使用本发明自由站立式立管底部连接结构时，先将法兰盘1与自由站立式立管主体下方的锥形应力接头使用螺栓连接，然后开始下放立管系统，直至插销接头3插入立管基础上插槽之中，最后，将刚性跳接管连接到与其配对的法兰盘2上，至此即完成自由站立式立管主体与底部连接结构的安装。0032以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。说明书CN104329044A1/3页6图1说明书附图CN104329044A2/3页7图2说明书附图CN104329044A3/3页8图3说明书附图CN104329044A。