海洋海底组件的制作方法

专利名称：海洋海底组件的制作方法
技术领域：
本公开总体上涉及在海洋烃勘探、生产、钻井、完井、修井以及封堵和处置中有用的组件。更具体地，本公开涉及用于上面列举的终端使用的立管的上部立管组件和下部立管组件。
背景技术：
独立式立管(FSR)系统已经在生产和完井操作期间使用。关于相关论述，请参见2002年10月3日至4日在巴西里约热内卢在关于Subsea Pipelines的第三次专题讨论会上由 Hatton 等人发表的 Recent Developments in Free Standing Riser Technology。对于FSR系统的其它示例，参见公布的美国公布专利申请20070044972和20080223583以及美国专利 4，234，047,4, 646，840,4, 762，180,6, 082，391,6, 321，844 和 7，434，624。美国石油学会(API)推荐实用规程2RD，(AP1-RP-2RD，第一版，1998年7月)，Design of Risers for Floating Production Systems (FPSs) and Tension-LegPlatforms (TLPs)是油气生产行业中的工作人员已知的标准。Szucs 等人的Heavy Oil Gas Lift Using the C0R，SPE97749 (2005)公开了在FSR中的下部立管组件(LRA)。回接连接器以“内部”和“外部”回接连接器为特征，且各自已经给予专利权。内部回接连接器专利是美国专利 6，260，624,5, 299，642,5, 222，560,5, 259，459,4, 893，842、4，976，458,7, 735，562,5, 279，369 和 5，775，427 ；以及美国公布专利申请 20090277645。外部回接连接器专利是美国专利 4，606，557,6, 234，252,6, 540，024,6, 070，669,6, 293，343、7，503，391,7, 337，848,5, 330，201,5, 255，743,7, 240，735。钻孔适配器及其与井口的连接(套管头或油管头)在美国公布专利申请20090032265中进行了描述。可调节悬挂器在美国专利 6，065，542,6, 557，644 `和 7，219，738 中进行了描述。由于任何给定的储层、井设计和立管系统的复杂性，尽管诸如在上述API立管标准中给出的某些最小标准对本领域技术人员可能是已知的，但是每个单独的油或气井可能有自己独特的环境(参见例如美国专利6，747，569)。对于一种储层/井/环境工作的立管系统可能不适合于供其它井，甚至是那些位于其附近的井使用。在封堵和处置背景下，海底立管(独立式或非独立式)适合于这种使用尚是未知的。具体是，直到最近，工业还没有关于在任何大深度，比如达到5，000ft/1500米深度或更大深度处的海底泄漏进行干预。具体地，现有的封堵效果没有解决由烃与海水在有助于形成气体水化物的深海压力和温度下组合产生的流体性能。因此，存在对于更坚固的上部和下部立管组件设计的未满足的需求，具体是当在正常生产操作期间以及封堵和处置时段期间关注流动确保时。

发明内容
根据本公开，海洋海底组件和制造、安装和使用该海洋海底组件的方法被描述，其减少或克服前面已知的海洋海底组件的许多缺点。本公开的第一方面是一种用于将海底立管连接到海床锚泊地和海底烃流体源的组件，包括:大体上圆柱形的构件，其具有纵向孔、下端、上端和大体上圆柱形的外部表面，该构件包括从外部表面延伸到孔以适应烃从烃流体源的流动以及功能性流体(流动确保流体或其它流体，例如腐蚀或污垢抑制剂、压井液等)的流入的足够的进口孔口，进口孔口中的至少一个流体地连接到生产翼阀组件，该构件的上端包括适合于流体地连接到海底立管的轮廓部，并且该构件的下端包括适合于连接到海床锚泊地的连接器。在某些实施方式中，大体上圆柱形的构件包括海底井口壳体，其通过将过渡接头连接到海底井口壳体而被修改(modify)，海底井口壳体的上端流体地连接到外部回接连接器，外部回接连接器将海底井口壳体流体地连接到立管应力接头。在某些实施方式中，海底井口壳体包括适合于利用内部回接连接器密封的内部密封轮廓部，内部回接连接器将内海底立管流体地连接到海底井口的内部密封轮廓部。在某些实施方式中，内部回接连接器包括密封到海底井口的海底井口轮廓部内的鼻部密封件，鼻部密封件提供内立管中的内部流动路径和在内立管和大体上同心的外立管之间的环状区之间的压力完整性。在某些实施方式中，内部回接连接器闩锁到海底井口壳体和立管应力接头，在海底井口壳体以及内部和外部回接连接器之间产生预加载的结构连接。在某些实施方式中，闩锁包括推爪。某些实施方式包括将内部回接连接器闩锁到海底井口壳体的外部连接器。在再其它组件中，生产翼阀组件通过一个或更多个海底柔性管道流体地连接到海底源。在再其它组件中，立管应力接头则流体地连接到外立管。在再其它组件中，过渡接头用第一垫板孔眼端锻件覆盖，用作用于独立式立管的锚固点。再另一些组件包括用于控制通过内立管中的内部流动路径和通过内立管和大体上同心的外立管之间的环状区的流动的ROV操作阀。又另一些组件包括一个或更多个压力和/或温度监测器。再另一些组件包括用于ROV干预和/或维护的一个或更多个热入扣孔口。在某些其它实施方式中，大体上圆柱形的构件包括高强度金属锻件。这些实施方式可包括连接到相应的翼阀组件的两个进口孔口，以及包括适合于连接功能性流体源，例如流动确保流体或其它流体的短节的第三孔口。短节可包括一个或更多个ROV可操作的阀。某些实施方式包括与相应的翼阀组件相连的两个或更多个进口孔口，并且还包括用于支撑相应的双海底连接器的双夹具支撑件，每一个通过相应的块体弯头流体地连接到锻造的高强度钢构件，其中每一个生产翼阀组件包括至少一个ROV可操作的阀。在某些实施方式中，大体上圆柱形的构件包括适合于连接环状区通风短节的第三孔口，环状区通风短节通过第三块体弯头连接 到锻造的高强度钢构件的第三孔口，环状区通风短节提供与功能性流体源，比如流动确保流体或其它流体的流体连接。在某些实施方式中，环状区通风短节包括一个或更多个ROV可操作的阀。在某些实施方式中，每一个翼阀组件包括将翼阀组件连接到金属锻件的块体弯头连接器、连接到块体弯头的至少一个ROV可操作的阀，以及用于连接到海底柔性管道的海底连接器，块体弯头、ROV可操作的阀和海底连接器全部通过允许从海底柔性管道到金属锻件的纵向孔的流体连通的中心孔流体地连接。某些实施方式包括具有与金属锻件的内表面上的螺纹啮合的外螺纹部分和用于与内部套管管柱的螺纹啮合的内螺纹部分的回接环。在其它实施方式中，锻造的高强度钢构件还包括内表面，其至少一部分带螺纹，以螺纹地啮合回接环的螺纹，回接环包括与内立管上的一组螺纹啮合的至少一组内螺纹，并且还包括由铬镍铁合金或其它防腐蚀金属构成的密封元件。某些实施方式包括用于注入功能性流体的热入扣组件，热入扣组件允许比通过环形通风短节可能的小的功能性流体的流速。在某些实施方式中，大体上圆柱形的构件包括流体地连接到鹅颈管组件的锻造的高强度钢进口短管，鹅颈管组件流体地连接到下部柔性管道，进口短管还包括允许连接到功能性流体源的连接器。在实施方式中，鹅颈管组件包括串联地连接到油管短管、高压海底连接器、另一海底API凸 缘和弯曲限制器的海底API凸缘。在其它实施方式中，进口短管包括适合于接受并与搁置在进口短管的内表面中的内部回接连接器流体地连接的内表面，进口短管还包括允许内部回接连接器可释放地连接到进口短管的闩锁机构，同时O型环密封件提供内部回接连接器的外表面和进口短管的内表面之间的不透流体密封。本公开的另一方面包括适合于用作海底下部立管组件的组件，包括:海底井口壳体，其具有下端和上端，下端通过将过渡接头流体地且机械地与之连接而被修改，过渡接头进而流体地且机械地连接到底部锻件，底部锻件包括足够的进口孔口以适应生产或封堵流体和流动确保流体的流动，至少一个孔口连接到流动确保流体源，至少一个其它的进口孔口流体地连接到生产翼阀组件，海底井口壳体的上端流体地连接到外部回接连接器，外部回接连接器将海底井口壳体流体地连接到立管应力接头，海底井口壳体包括适合于利用内部回接连接器密封的内部密封轮廓部，内部回接连接器将内海底立管流体地连接到海底井口的内部密封轮廓部，其中内部回接连接器包括密封到海底井口的海底井口轮廓部内的鼻部密封件，鼻部密封件提供内立管中的内部流动路径和在内立管和大体上同心的外立管之间的环状区之间的压力完整性，并且其中内部回接连接器闩锁到海底井口壳体和立管应力接头，在海底井口壳体以及内部和外部回接连接器之间产生预加载的结构连接。本公开的另一方面包括适合于用作海底下部立管组件的组件，包括:大体上圆柱形的高强度金属锻件，包括纵向孔、下端、上端、大体上圆柱形的外部表面和足够的进口孔口以适应生产或封堵流体的流动，至少一个孔口连接到流动确保流体源，至少一个其它的进口孔口流体地连接到生产翼阀组件，该金属锻件的上端包括适合于流体地连接到外部海底立管的轮廓部，
金属锻件的下端包括适合于连接到海底锚泊地的连接器，第三孔口，其适合于连接环形通风短节，环形通风短节包括一个或更多个远程操作工具(R0V)可操作的阀，以及回接环，其具有与金属锻件的内表面上的螺纹匹配的外螺纹部分和用于与内部套管管柱的螺纹匹配的内螺纹部分。本公开的另一方面包括适合于用作海底下部立管组件的组件，包括:锻造的高强度钢、大体上圆柱形的进口短管，其流体地连接到鹅颈管组件，鹅颈管组件流体地连接 到下部柔性管道，进口短管还包括允许连接到功能性流体源的连接器；鹅颈管组件包括串联地连接到油管短管、高压海底连接器、另一海底API凸缘和弯曲限制器的海底API凸缘；并且其中进口短管包括适合于接受并与搁置在进口短管的内表面中的内部回接连接器流体地连接的内表面，进口短管还包括允许内部回接连接器可释放地连接到进口短管的闩锁机构，同时O型环密封件提供内部回接连接器的外表面和进口短管的内表面之间的不透流体密封。本公开的另一方面是一种用于将海底立管连接到海底浮力装置和水面结构的组件，包括:大体上圆柱形的构件，其具有纵向孔、下端、上端和大体上圆柱形的外部表面，该构件包括从孔延伸到大体上圆柱形的外部表面以适应烃从立管流动的足够的排出孔口以及允许功能性流体流入纵向孔中的至少一个孔口，排出孔口中的至少一个流体地连接到生产翼阀组件，用于利用海底柔性管道将该构件流体地连接到水面结构，该构件的上端包括适合于连接到海底浮力装置的连接器；并且该构件的下端包括适合于流体地连接到立管的轮廓部。在某些实施方式中，大体上圆柱形的构件包括具有与油管头流体地连接的第一端的钻井短管适配器，油管头包括一个或更多个排出孔口，油管头连接到具有紧固(例如，焊接)至其的杆接头的套管头，套管头还包括用于允许功能性流体进入的一个或更多个孔口，且一个或更多个生产翼阀组件流体地连接到相应的排出孔口。在该方面的某些实施方式中，杆接头流体地连接到外同心立管。在某些实施方式中，至少一个生产翼阀组件通过柔性管道将排出孔口流体地连接到收集船只。在某种实施方式中，该组件包括将内立管流体地连接到油管头的可调节的油管悬挂器。在该方面的再其它实施方式中，生产翼阀组件包括用于控制在内管的孔以及在内立管和外立管之间的环状区中的流动的第一流动控制阀和第二流动控制阀。在再其它的实施方式中，生产翼阀组件包括选自由一个液压操作的ESD、一个电气操作的ESD以及一个液压操作的ESD和一个电气操作的ESD组成的组的至少一个紧急切断阀(ESD)。在再其它的实施方式中，生产翼阀组件包括允许功能性流体流入内立管以及在内立管和外立管之间的环状区的一个或更多个ROV热入扣孔口。在某些实施方式中，功能性流体为选自由氮气或其它气相、加热的海水或其它水和有机化学物质组成的组的流动确保流体。在某些实施方式中，流动确保流体基本上由氮气组成。在某些实施方式中，钻井短管适配器连接到在其顶部盖有垫板孔眼端锻件的钩环凸缘适配器，用作组件到近水面海底浮力组件的附接点。在本公开的该方面的其它实施方式中，大体上圆柱形的构件包括具有上端和下端的排放短管、与排放短管的上端相连的垫板孔眼凸缘以及与排放短管的下端相连的悬挂器短管，其中排放短管和悬挂器短管限定纵向孔。在这些实施方式中的某些实施方式中，排放短管包括第二孔，所述第二孔大体垂直于纵向孔并通过一个排出孔口将纵向孔流体地连接到一个生产翼阀组件。在某些实施方式中，生产翼阀组件包括鹅颈管管道和两个与鹅颈管管道内联式流体地相连的紧急切断(ESD)阀，ESD中的一个被液压地致动，并且第二 ESD被电气地致动。在某些其它实施方式中，悬挂器短管包括第三孔，所述第三孔大体上垂直于纵向孔并将由悬挂器短管限定和内部立管接头限定的环状区与环状区入口阀组件流体地相连。环状区入口阀组件可包括一个或更多个ROV可操作的阀。环状区入口阀组件可流体地连接到功能性流体源。某些实施方式包括用于与排放短管内的内部立管接头对接并保持该内部立管接头的立管锁紧组件。立管锁紧组件可包括锁定环和带有T密封件的滑动件。在某些实施方式中，双环密封件和线保持器布置定位在排放短管的内表面上，用于提供环状区和纵向孔之间的双流体密封。在某些实施方式中，URA包括与大体上竖直的管道以及生产油管流体地并机械地相连的生产孔排放短管，生产油管进而通过海底API凸缘、高压海底连接器、另一海底API凸缘连接部和任选地QDC海底连接器流体地连接到弯曲限制器。弯曲限制器机械地连接到以悬链线回路延伸到收集水面船只的上部海底柔性管道，并且大体上竖直的管道串联地流体地连接到适配器，该适配器进而流体地连接到悬挂器短管和API凸缘，经由另一API凸缘连接到套管头，与焊接到套管头的杆接头相连，并且经由进入杆接头的螺纹连接部而连接到外立管，排放短管包括允许与海底浮力装置相连的钩环凸缘。在某种实施方式中，URA还包括流体地连接在管道节段中的ROV可操作的ESD。在某种实施方式中，URA还包括支撑托架，支撑托架将生产油管支撑为相对于管道成角度σ，并且还支撑在生产油管和管道之间提供机械屏障的弯曲屏蔽件，其中角度σ在O度至约180度的范围内。在某种实施方式中，URA还包括对于悬挂器短管的连接部，用于连接鹅颈管，用于将加热的水从水面船只输送到悬挂器短管。在某种实施方式中，鹅颈管以悬挂器短管开始顺次地包括API凸缘、一段油管、高压海底连接器、海底API连接器和API凸缘，以及弯曲限制器。在某些实施方式中，内立管定位在适配器、悬挂器短管和套管头内部，在悬挂器短管的内表面和内立管之间产生环状区。在某些实施方式中，URA包括将内立管密封到适配器内的一对O型环密封件以及楔在悬挂器短管的内倾斜表面和内立管之间的一个或更多个滑动件，将内立管牢固地固定在悬挂器短管中。 在某些实施方式中，URA还包括允许功能性流体比如加热的水穿过环状区循环的部件。在其它实施方式中，URA还包括流体地连接到悬挂器短管的排放短管，悬挂器短管则流体地可连接到立管的锥形应力接头。在其它实施方式中，URA还包括允许URA机械地连接到近表面浮力装置的钩环和链式系绳。
某些其它实施方式还包括第一块体弯头、第二块体弯头和鹅颈管管道，第一块体弯头包括与排放短管中的孔相交并大体上垂直于排放短管中的孔的内孔，第二块体弯头具有也大体上垂直于排放短管孔但不与排放短管孔相交的内孔，鹅颈管管道流体地连接到第一块体弯头，与第一块体弯头孔组合地提供用于烃的流动路径。在某些情形中，URA包括在鹅颈管管道中的第一紧急切断阀和第二紧急切断阀，鹅颈管管道流体地连接到海底连接器，海底连接器进而流体地连接到海底柔性管道。在其它实施方式中，该组件还包括在鹅颈管管道中的泄放阀，允许切断URA、放出鹅颈管管道的内含物以及取回海底柔性管道。在实施方式中，允许功能性流体穿过环状区循环的部件包括海底连接器、管道和在管道中的一个或更多个阀，管道流体地连接到悬挂器短管。本公开的另一方面是适合于用作海底上部立管组件的组件，包括:具有与油管头流体地相连的第一端的钻井短管适配器，油管头包括一个或更多个排出孔口，油管头连接到具有紧固至其的杆接头的套管头，套管头还包括用于允许流动确保流体进入的一个或更多个孔口，杆接头流体地连接到外同心立管，可调节的油管悬挂器，其用于将内立管流体地连接到油管头，在内立管和外同心立管之间形成环状区，生产翼阀组件，其流体地连接到相应的排出孔口中的一个,生产翼阀组件包括用于控制在内立管和环状区中的流动的第一流动控制阀和第二流动控制阀，以及液压地操作的紧急切断阀和电气操作的紧急切断阀，并且生产翼阀组件包括允许流动确保流体流入内立管和/或环状区的一个或更多个ROV热入扣孔口。本公开的另一方面是适合于用作海底上部立管组件的组件，包括:排放短管，其具有上端和下端、连接到上端的垫板孔眼凸缘以及连接到下端的悬挂器短管，其中排放短管和悬挂器短管限定纵向孔，排放短管包括大体上垂直于纵向孔并通过排放短管的排出孔口将纵向孔流体地连接到生产翼阀组件的第二孔，生产翼阀组件包括鹅颈管管道和两个内联式流体地连接鹅颈管管道的紧急切断(ESD)阀，ESD中的一个被液压地致动，并且第二 ESD被电气地致动，悬挂器短管包括大体上垂直于纵向孔以用于将由悬挂器短管和内部立管接头限定的环状区与环状区入口阀组件流体地连接的第三孔，环状区入口阀组件包括一个或更多个ROV可操作的阀，立管锁紧组件，其用于与排放短管内的内部立管接头对接并保持内部立管接头，立管锁紧组件包括锁定环和带有T密封件的滑动件，以及
双环密封件和线保持器布置，其定位在排放短管的内表面上，用于提供环状区和纵向孔之间的双流体密封。本公开的另一方面是一种适合于用作海底上部立管组件的组件，包括:生产孔排放短管，其流体地并机械地连接到大体竖直的管道并连接到生产油管，生产油管又通过海底API凸缘、高压海底连接器、另一海底API凸缘连接部和任选地QDC海底连接器流体地连接到弯曲限制器，弯曲限制器连接到以悬链线回路延伸到水面结构的上部海底柔性管道，其中大体上竖直的管道串联地流体地连接到适配器，该适配器又流体地连接到API凸缘的悬挂器短管，经由另一 API凸缘连接到套管头，与焊接到套管头的杆接头相连，并经由进入杆接头内的螺纹连接部到外立管，排放短管包括允许连接到海底浮力装置的钩环凸缘；ROV可操作的ESD，其流体地连接在一段管道中；支撑托架，其将生产油管支撑为相对于管道成角度σ，并且还支撑在生产油管和管道之间提供机械屏障的弯曲屏蔽件，其中角度σ在O度至约180度的范围内；对于悬挂器短管的连接部，其用于连接鹅颈管，用于将加热的水从水面船只输送到悬挂器短管，其中鹅颈管以悬挂器短管开始顺次地包括API凸缘、一段油管、高压海底连接器、海底API连接器和API凸缘以及弯曲限制器；其中内立管定位在适配器、悬挂器短管和套管头内部，在悬挂器短管的内表面和内立管之间产生环状区；以及将内立管密封 到适配器内的一对O型环密封件，以及楔在悬挂器短管的内倾斜表面和内立管之间的一个或更多个滑动件，将内立管牢固地固定在悬挂器短管中。在某些实施方式中，海底柔性管道各自包括具有分布式浮力模块的缓波柔性跨接管，该缓波柔性跨接管从海底柔性管道与独立式立管的基部的连接点至海底上的海底歧管任意地或非任意地连接到海底柔性管道，歧管流体地连接到海底源。在包括将内立管与LRA流体地相连的内部回接连接器的某些实施方式中，内部回接连接器包括鼻部密封件，在某些实施方式中，鼻部密封件为铬镍铁合金鼻部密封件，其密封到海底井口的海底井口轮廓部内，该连接器还利用推爪闩锁到海底井口且还闩锁到应力接头以便在海底井口以及内部和外部回接连接器之间产生预加载的结构连接。某些实施方式还包括将内部回接连接器闩锁到海底井口的另外的外部连接器。鼻部密封件提供内立管中的内部流动路径和在内立管和外立管之间的环状区之间的压力完整性。某些实施方式包括其中URA生产翼阀组件包括液压地操作的紧急切断阀和手动地操作的紧急切断阀的那些实施方式。某些实施方式包括其中URA生产翼阀组件包括允许功能性流体注入到内立管和环状区中的一个或两者内的一个或更多个海底船只热入扣孔口。合适的功能性流体的示例包括流动确保流体，比如气体气氛、加热的海水或其它水或者有机化合物，比如甲醇等。气体气氛可以选自各种纯度的氮气，比如富氮空气，惰性气体，比如氩气、氙等，二氧化碳，及它们的组合；热海水或其它水被泵入环状区和泵出环状区通风短节，以及甲酸被泵入环状区并泵出通风短节。某些水化物抑制流体包括选自由乙醇和二醇组成的组的液体化学物质。流动确保流体可以基本上由氮气组成，意味着气体气氛包括氮气并且可以包括对形成水化物无贡献或自身形成水化物的杂质，并且实质上排除形成或有助于形成水化物的杂质。某些实施方式包括位于井口、翼阀、套管头、油管头、金属锻件、排放短管、悬挂器短管等中的一个或更多个的外表面的至少大部分附近的外部湿隔离物。在某些实施方式中，湿隔离物包括聚合材料。聚合材料可包括多层聚丙烯。某些URA和LRA实施方式包括用于允许功能性流体，比如流动确保流体流入内立管和/或立管之间的环状空间，并流入URA和LRA的孔内的短节。某些实施方式包括用于允许水化物抑制流体在这些空间中流动的短节。某些实施方式包括用于允许水化物纠正流体在这些空间中流动的短节。某些实施方式包括用于允许所有这些用途的流体的短节。一旦被引入内立管和/或环状空间，流动确保流体、水化物抑制流体和/或水化物纠正流体可以为停滞的或者流动的，然而，质量和热传递有利于流动的流体。某些其它实施方式包括其中LRA和/或URA的至少一些部件包括高强度钢，但是不要求使用钢，可以使用其它金属的实施方式。如本文使用的，术语“高强度钢”包括诸如P-110、C-110、Q-125 和 C-125 以及钛钢的钢。本文描述的组件可用于单个或同心的立管系统。本文描述的组件可以用于湿采油树开发，包括利用FPSO或其它浮动生产系统(FPS)的那些，包括但不限于半潜式平台。本文描述的组件还可以用于干采油树开发，包括利用随动塔、TLP、立柱式平台或其它FPS的那些。本文描述的组件还可以用于所谓的混合开发(比如TLP或带有FPSO或FPS的立柱式平台)。本文描述的组件可以用于由空气罐系统、液压-气动张紧器或其组合张紧的立管。在评阅附图简述、详述和所附权利要求时将更容易明白本公开的系统、设备和方法的这些及其他特征。


本公开的目的及其他期望的特`征可实现的方式在以下说明和附图中解释，在附图中:图1、IA和IB示意性地示出(在图1A中以详细横截面)其中本公开的组件可能有用的立管系统的一个实施方式；图2A和2B分别是根据本公开的下部立管组件的一般实施方式的示意性侧视图和横截面图；图3A-3G包括根据本公开的下部立管组件的另一实施方式的各种视图，一些视图为横截面视图；图4A是图3的下部立管组件实施方式的一部分的透视图，图4B是横截面图，而图4C是更详细的横截面图；图5A和5B示出根据本公开的另一下部立管组件的示意性透视图，而图5C是用于在图5A和5B中示出的下部立管组件的内部部件的示意性透视图；图K)和5E是在图5A和5B中示出的下部立管组件的横截面图，而图5G是下部立管组件的平面图；并且图5F是在图5E中示出的下部立管组件的一部分的详细示意图；图6是根据本公开的上部立管组件的一般实施方式的示意性侧视图，其中一部分被切去；
图6A-6G包括根据本公开的上部立管组件的另一实施方式的各种视图，一些视图为横截面视图；图6H是图6的上部立管组件实施方式的一部分的示意性透视图，而图61和6J是图6的上部立管组件实施方式的一部分的横截面图；图6K是密封测试孔口的透视图；图7A和7B是根据本公开的另一上部立管组件实施方式的示意性透视图；图7C-7D是图7的实施方式的横截面图，而图7E是该实施方式的一部分的详细横截面图；以及图8A和8B分别是另一 URA实施方式的示意性侧视图和横截面图，而图8C和8D分别是根据本公开的另一 LRA实施方式的示意性侧视图和横截面图。然而，应注意，附图未必按比例且仅示出本公开的典型实施方式，并且因此不被认为限制本发明的范围，对于本公开可以承认其它同等有效的实施方式。在几个视图中使用相同的附图标记表示相同或相似的元件。
具体实施例方式在下面的描述中，阐述了许多细节以提供对所公开方法、系统和设备的理解。然而，本领域技术人员应理解，该方法、系统和设备可在没有这些细节的情况下实施且来自所描述实施方式的许多改变或修改是可能的。本文引用的所有美国公布专利申请和美国专利，以及任何未公布的美国专利申请和公布的非专利文献据此明确地以引用方式并入本文。如果引用专利和申请中的术语定义与本申请中那些术语的定义方式发生冲突，则对本申请中提供的那些术语的定义将被认为是控制性的。现在将参考附图描述本公开的各种实施方式的主要特征。在附图中自始至终使用相同的附图标记表示相同的项，除非另有说明。如前面提到的，海洋海底组件以及制造、安装和使用该海洋海底组件的方法被描述，其可以减少或克服先前已知的海洋海底组件的许多缺点。如本文使用的，术语“水面结构”指的是可以起到从一个或更多个独立式立管接收一种或更多种流体的作用的水面船只或其它结构。在某些实施方式中，水面结构也可以包括使水面结构能够执行选自由储存、处理和卸载一种或更多种流体的组的一种或更多种功能的设施。如本文使用的，术语“卸载”包括但不限于气态烃的燃烧(烧着)。合适的水面结构包括但不限于一种或更多种船只；可以部分地浸没的结构，比如半潜式结构；浮动的生产和储存(FPS)结构；浮动的储存和卸载结构(FS0);浮动的生产、储存和卸载(FPSO)结构；移动式近海钻井结构，比如已知为移动式近海钻井单元(MODU)的那些结构；柱体式平台；张力腿平台(TLP);以及类似结构。如本文使用的，短语“海底源”包括但不限于:1)生产源，比如海底井口、海底防喷器(Β0Ρ)、其它海底立管、海底歧管、海底管道和管线、海底储存设施及类似物，不管生产、运输和/或储存气体、液体或其组合，包括有机和无机材料两者；2)所有类型的海底封堵源，包括泄漏或破坏的海底Β0Ρ、立管、歧管、罐及类似物；以及3)天然资源。某些系统实施方式包括其中封堵源为失效的海底防喷器的那些。术语“井口”在烃钻井和生产领域中众所周知为这样的结构:该结构具有中心孔和在两端上不同性质的端部连接器， 比如套节、心杆、推爪等，并且该结构满足关于井口的强度和其它参数的API标准，比如API规范6A中所详述的。如本文使用的，术语“油管头”和“套管头”是具有相对的强度等级使得油管头通常比套管头强度大的井口，但并非总是这种情况。海底井口可为油管头或套筒头，但是通常为套管头或者由于海底发现的条件而是甚至更坚固的构造。术语“流动确保”和“流动确保流体”包括根据已经存在的水化物、蜡、浙青烯和/或污垢确保流动，和/或防止其形成，并且被认为比本文排他地用于防止水化物形成的术语“水化物抑制”宽。术语“水化物纠正”指的是移除或减少在给定船只、管线或其它装备中已经形成的水化物的量。术语“功能性流体”包括流动确保流体以及可以提供另外的或单独的功能，例如，抗腐蚀性、氢离子浓度(pH)调节、压力调节、密度调节等的流体，比如压井液。如本文使用的，术语“大体上竖直的”指的是与竖直线的角度在约O度至约45度的范围内，或者在约O度至约20度的范围内，或者在约O度至约5度的范围内。因此，术语“大体上竖直的”包括术语“接近竖直的”并且比术语“接近竖直”宽，与在描述立管与竖直线形成的角度中使用的那种术语一样。图1、IA和IB示意性地示出(图1A为详细的横截面)本文描述的组件可用于的海底立管系统的一个实施方式。将认识到，各种其它海底立管系统也可得益于使用本文描述的组件。独立式立管(FSR)2被示出为相对于竖直线成角度α。角度α可在O度至90度的范围内，或者在O度至45度的范围内，或者在O度至20度的范围内(认为“接近竖直的”)。另一角度β定义为竖直线和在水面20附近柔性管道12的切向线之间的角度。角度β可在O度至约90度的范围内，或者O度至约45度的范围内，或者O度至约20度的范围内。定义为链或其它系绳58 (其可以是竖直的或可以是不竖直的)和在FSR底部附近柔性管道14的端段之间的角度的第三角度Y可在约5度至约60度的范围内，或者约5度至约30度的范围内。示出了桩16浸没在海床10内，且链式系绳58将桩16连接到下部立管组件8，如本文进一步描述的。海底管道14将下部立管组件8流体地连接到烃源，在该情形中为海底歧管26。上部立管组件6将立管2与柔性海底管道12流体地连接，柔性海底管道12又流体地连接到水面船只32。在该实施方式中，上部立管组件6还连接到主空气罐18和副空气
19。图1A示出内立管60、大体上同心的外立管70、内立管60的外表面62、外立管70的外表面72、外立管70的内表面74、环状区76和内立管60中的流动路径64的相对位置。固体隔离物80至少邻近外立管70的外表面72的大部分放置，并且在某些实施方式中，该固体隔离物靠近外立管70的整个外表面72。在某些实施方式中，电加热立管可以是一种选择，但是由于与紧急快速断开(QDC)或飓风疏散情形相关的操作原因，这种选择可能不是有吸引力的。电加热可能使QDC设计明显复杂。在许多实施方式中，除独立式立管之外，可以包括在环状区76中的热水或本文描述的其它流动确保流体的循环，以及海底歧管、流动线路(包括柔性海底管道12和14，以及本文提到的柔性跨接管和鹅颈管)和连接器上的隔离物。“循环”可以是连续的或不连续的。在某些实施方式中，流动确保流体可 以在填充环状区之后是停滞的。将一种或更多种流动确保流体泵送或以其它方式注入一个或更多个ROV热入扣接受器的能力是另一种选择，就像将氮气或其它气相泵送或以其它方式注入内立管的底部或者以在实际的或潜在的、完全的或部分的水化塞子下方得到流动确保流体的方式在海底歧管处泵送或注入柔性海底管道内的能力一样。在某些实施方式中，比如在图中所示的，流动确保流体可以被泵送或以其它方式注入各种位置，例如，但不限于，内立管60的底部、环状区76的底部、底部(海底)柔性物14、内立管60和环状区76的顶部以及上部柔性管道12。图1B也示意性地示出在FSR2上的张力监测系统52。张力监测系统的位置通常是靠近FSR2的顶部，但是该位置可以是沿FSR2的任何地方，并且可以包括沿FSR2任意地或非任意地间隔开的多个这样的监测系统。图1B示意性地示出了张力监测系统的细节，其中示出了连接器54和张力监测模块56。下部立管组件(LRA)图2A和2B分别是根据本公开的下部立管组件(LRA)的一般实施方式的示意性侧视图和横截面图。在该实施方式中，LRA8包括大体圆柱形的本体CB、上端8UE和下端8LE以及五个连接部Cl、C2、C3、C4和C5。连接部Cl是圆柱形本体CB与立管2连接的机械和流体连接部。连接部C4是圆柱形本体CB通过链或其它功能性系绳58与海底锚泊地(未显示)连接的机械连接部。连接部C2、C3和C5是管道8A、8B和8C通过圆柱形本体CB中的孔口 8P与圆柱形本体CB连接的机械和流体连接部。孔口 8P从圆柱形本体CB的内表面8IS延伸到外表面8ES。管道8A、8B和SC可以是，例如，连接到海底烃源的翼阀组件、连接到诸如流动确保流体的功能性流体源的连接部或者连接到其它海底或水面装备的连接部。孔口 8P和管道8A、8B和8C之间的连接部C2、C3和C5可以是螺纹连接部、凸缘连接部、焊接连接部或其它连接部，并且它们可以关于连接类型、直径和形状是相同或不同的，取决于孔口 8P的直径和形状；例如，孔口 8P可以具有选自由狭槽、狭缝、椭圆形、矩形、三角形、圆形等组成的组的形状。连接部Cl可以是带螺纹的、带凸缘的、焊接的或其它连接部，并且可以包括一个或更多个推爪、套爪、分裂环或其它特征。在某些实施方式中，LRA可以具有在270度的半径渐进角内连接到歧管和其它装备，比如柔性物的能力。在图3A-3G中的各种视图中示出了 LRA的另一实施方式。图3A是LRA8的前视图，其在该实施方式中包括连接到海底井口 104 (如关于图4A-C进一步解释的)的外部回接连接器102以及过渡接头105。在该实施方式中，过渡接头105在其顶端焊接到海底井口104的底部，并且焊接到包括两个机加工凸缘连接部108A和108B以及垫板孔眼的底部锻件106。机加工凸缘连接部108A和108B基本上垂直于井口 104、过渡接头105和锻件106所共有的纵向轴线，并且机加工凸缘连接部108A和108B限定LRA进口孔口。底部锻件和垫板孔眼在该实施方式中是一个部件106，并且过渡接头105是将底部锻件106焊接到海底井口 104的单独部件。过渡接头105包括垫板孔眼端锻件106，垫板孔眼端锻件106接合U型连接器119和通向抽吸桩组件16 (未显示)的系绳链58。LRA8还包括用于在与海底井口 104进行连接时操作外部回接连接器102的ROV热入扣面板110。外部回接连接器102可以是细线或超细线回接连接器，比如可购于休斯顿TX (以前为Vetco)的GE油气公司；休斯顿TX的FMC技术公司；以及其它可能的供应商的连接器。一种这样的回 接连接器在美国专利N0.7，537，057中描述。本领域技术人员将理解，已知的外部回接连接器按以下条件来设计，即随着连接器上的设计张力增加，容许的弯曲力矩以反向关系减小。这些能力关系的具体曲线可从制造商得到。
凸缘111将弯曲限制器112和海底柔性管道14连接到高压海底弯曲加劲件180，高压海底弯曲加劲件180具有允许海底柔性管道14与LRA鹅颈管组件107流体地连接的内部轮廓部81 (参见图3F)。如图3F示意性地示出的，弯曲加劲件180包住将海底柔性管道14与高压海底连接器181相连的凸缘连接部81，高压海底连接器181用于机械地且流体地连接到LRA8的管道107B。弯曲加劲件180可去除凸缘连接部81的力矩使得其直接地从弯曲限制器112传递到高压海底连接器181，其从弯曲加劲件180的上端出来。封堵或生产流体向上穿过海底柔性管道14和凸缘连接部81流入套节组件116B(在该实施方式中示出两个套节组件116A和116B)，并且进一步穿过LRA生产翼阀组件114B (在该实施方式中在图3A中示出两个生产翼阀组件114A和114B)。如图3A和3F所示的，LRA生产翼阀组件114A和114B各自包括相应的块体弯头109A和109B和ROV操作的手动闸门阀115A和115B以及相应的流动路径115C和115D(参见图3F)。ROV热入扣面板150A和150B分别地可以设置成进行温度和压力监测。海底夹具结构支撑件118为海底连接器119A和119B(比如，商标名为OPTIMA，可购于Vector Subsea公司)提供支撑。提供了具有对于盲套节组件116A的固定件的ROV热入扣面板121，其可以容纳压力和/或温度监测传感器。在该实施方式中，在结构支撑件118上还设置了四个回转式起重环123。
图3C是示意性地示出六角头螺栓94在93处焊接到夹紧螺栓夹持块体95的详细视图。块体95也在位置97处焊接到海底连接器119B的本体。在海底连接器119A上包括相似的布置，但没有示出。图3D是侧视图，而图3E是LRA8的平面图。在柔性管道14的连接期间，鹅颈管107根据需要可回转通过较宽的角度，如从平面视图看到的，但是一旦被连接器119B固定，该运动被限制。图3F是沿图3E的虚线截取的横截面图，并示出LRA8的某些内部特征，尤其是如由附图标记113表示的封堵或生产流体流动路径、鹅颈管管道107B (穿过连接器107A)、116CU15C (通过阀115B和块体弯头109B)以及最终地穿过内部回接连接器92和内部立管60的流动路径64。图3F还示出预安装到海底井口 104内的五个套管(本领域中有时称为锁定)悬挂器103，最上面的悬挂器将内部回接连接器92闩锁到海底井口 104内，如参考图4A、4B和4C进一步解释的。在某些实施方式中，可以是一个、两个、三个或更多个悬挂器103。图3G示出在LRA8的部分上的表示为INS的热隔离物的位置。在示出两个锁紧悬挂器704、724的使用的图4A、4B和4C中示出了 LRA的该实施方式的进一步的细节。除前面详述的特征之外，图4A、4B和4C示出多个连接器锁紧指示杆720，其上下行进并且显示外部回接连接器102是被打开还是完全锁紧。还示出两个辅助机械锁定板702中的一个(另一个在图4A中被隐藏)以及用于液压流体经由热入扣110进行流动的油管110A。穿过端帽IlOB (或穿过连接器102中的其它外部孔口)的热入扣和油管IlOA是用于外部回接连接器102的上部主动锁紧系统102A的部件。在该实施方式中还包括下部被动锁紧系统102F。在美国专利N0.6，540, 024中提供了上部主动锁紧系统102A和下部被动锁紧系统102F的机械细节和操作的示例。简单地，上部主动锁紧系统102A包括内套筒102C、液压地轴向地可移动的活塞102D和上部锁紧元件102E，其可为周向地布置在形成于外回接连接器102的内表面和活塞102D的下部之间的腔室内的分裂环、套爪或更多个推爪。外部回接连接器102的下部被动锁紧系统102F的一些细节以及内回接连接器92的一些细节在图4C中以剖面形式示意性地示出。提供了锁定悬挂器704和724，在该实施方式中，悬挂器704提供了约两百万Ibf (约90万Kgf)的锁定能力。图4C进一步示出内部回接连接器外本体或套筒708和内本体或心杆709。提供了一组锁定推爪717以将锁定套管悬挂器704锁紧到海底井口壳体104。另一组锁紧推爪901被设置成将外部回接连接器102锁紧到海底井口壳体104。下部的一组锁紧推爪706将内部回接连接器92的套筒708锁紧到锁定套管悬挂器704，并且因此也锁紧到海底井口壳体104。仍参考图4C，类似的一组上部锁紧推爪740将内部回接连接器92锁紧到应力接头2FJB并因此锁紧到外部回接连接器102。下部和上部的推爪组提供立管与海底井口 104的辅助锁紧并且如果外部回接连接器102无论什么原因从海底井口 104解锁则可以维持与完全接合的鼻部密封件92A的压力完整性。在图4C中还示意性地示出封隔组件710、711和715以及在套管悬挂器704的内部上以用于搁置内部回接连接器鼻部密封件92A的搁置表面712。封隔器711包括迫使推爪717进入井口壳体104的一组内部匹配凹槽717A内的楔形物711A。推爪901定位在外部回接连接器102中的凹槽窗口 902内。图4C还示出井口垫片716。如本领域技术人员将理解的，本文描述的一个或更多个推爪可以由分裂环、套爪或其它功能等效件替代。内部回接连接器92具有可以是铬镍铁合金的鼻部密封件92A，其密封到锁定悬挂器704的搁置表面712内。内部回接连接器92利用推爪706闩锁到锁定悬挂器704和应力接头2FJB两者以便在海底井口 104以及内部和外部回接连接器102和92 (除闩锁到井口的外部主动连接器之外一因此存在多个冗余)之间产生预加载的结构连接。鼻部密封件92A可以提供内部流动路径64和在内立管和外立管60、70之间的环状区76之间的压力完整性。因此，如图3F所示，通过海底柔性跨接管14穿过由柔性物14的内表面113限定的通路出来而包含或产生的油 和气体穿过通路107B和116C进入翼阀组件，并且流过弯头块体109B和锻件106。在该实施方式中，由于鼻部密封件92A被接合，产生的流体仅有一个路线通过并且穿过通路64向上穿过内立管60到达URA并最终穿过柔性管道12到达容纳船只32。在图5A-5G中示意性地示出了下部立管组件的另一实施方式。在该实施方式中，提供了基本上圆柱形的构件220，其为锻造的高强度钢构件。构件220经由下部跨接接头222和螺纹连接器242流体地连接到生产立管短管接头221。垫板孔眼凸缘223允许将构件220连接到海床上的桩组件。双夹具支撑件224A和224B分别支撑海底连接器225A和225B。提供了两个生产翼阀组件226A和226B，每个通过相应的块体弯头230A和230B流体地连接到构件220。每个组件226A和226B包括ROV可操作的阀227A和227B。提供了另外的组件或短节228，其通过块体弯头229流体地连接到构件220。组件或短节228可以提供对于功能性流体源，比如流动确保流体或其它流体的流体连接。在该实施方式中，块体弯头229小于块体弯头230A和230B，但是这不必如此。另一组件231为用于注入功能性流体的热入扣组件。在该实施方式中，热入扣组件231提供比通过组件228可能提供的要小的功能性流体流速，但是这同样在所有实施方式中并不是必需的。小直径管道241(参见图5F)允许输送功能性流体。
图5C示出连接到构件220的内表面的生产油管或套管232的透视图。生产油管232包括回接环233和密封元件234，密封元件234可为S型密封元件。密封元件234可由铬镍铁合金或其它耐腐蚀金属构成。如图和5E进一步示意性地示出的，回接环233包括至少一组内螺纹235，其与生产油管232上的一组螺纹啮合。回接环233还包括与构件220的内表面上的螺纹啮合的至少一组外螺纹236。图5E示出包括在环形通风短节228中的用于功能性流体注入(或循环出来)的双内联式ROV可操作的阀237A和237B，环形通风短节228包括提供对生产油管232和构件220以及下部跨接接头222之间的环状区的接近的孔238。为此目的可以设置凸缘连接部239或其它连接部。每一个生产翼阀组件226包括允许连接到海底柔性管道的连接器240 (240A和240B)，如图5G的平面图中示出的。连接器240A和240B可以为可购于Vector Subsea公司的已知商标名为OPTIMA的连接器。 图8C是根据本公开的另一 LRA组件的侧视图。该LRA实施方式可以包括锻造的高强度钢进口短管920、连接器921和鹅颈管944、海底API凸缘945、油管短管946、高压海底连接器180、另一海底API凸缘111、弯曲限制器112和海底柔性管道14，海底柔性管道14可连接到海底烃源(未显示)。进口短管920上的另一连接器947可以允许连接到功能性流体源。图8D以图8C中标示的8D-8D的横截面示出了 LRA的该实施方式的细节，示出搁置在进口短管920的内表面中的内部回接连接器92。闩锁机构930允许内部回接连接器92可释放地连接到进口短管，而O型环密封件928可提供内部回接连接器92的孔和环状区76之间的不透流体密封。柔性接头2FJB以已知方式连接到进口短管，例如通过此处对于其它实施方式描述的分裂环、套爪或推爪。上部立管组件(URA)图6是根据本公开的上部立管组件6的一般实施方式的部分剖切的示意性侧视图。在该实施方式中，上部立管组件(URA)6为包括上端6UE和下端6LE的大体上圆柱形的构件，并限定内孔6IB。在该实施方式中，URA6与外立管70共享公共的孔并且可与其共享多于一个的公共孔。管道6A和6B通过排放孔口 60T流体地连接到URA,管道6A流体地连接到内立管60的内孔，而管道6B与由URA内孔6IB和内立管60产生的环形空间流体地连接。URA上端6UE通过链式系绳或其它连接器127可连接到近水面浮力装置(未示出)。图6A-6G包括根据本公开的上部立管组件的另一实施方式的各种视图，某些以横截面示出。图6H是图6的上部立管组件实施方式的一部分的示意性透视图，而图61和6J是横截面图；图6K是密封测试孔口的透视图。在该实施方式中，URA6包括油管头122，其用作由GE Oil&Gas制造的套管头和杆接头124以及钻孔适配器短管120之间的流体连接部。钻孔适配器短管120和油管头122利用多个锁定组件120A机械地连接在一起，而油管头122和套管头和杆接头124也利用多个第二锁定组件122B机械地连接。锁定组件120A和122B可为相同的或不同的，并且可以为本领域已知的锁定螺钉组件或其它锁紧组件。美国专利N0.4，606，557中提供了锁定螺钉组件的一个非限制性示例。还包括钩环适配器凸缘126、垫板孔眼端锻件128和提供对系绳链127的连接的U型连杆125。所有这些物件(除钩环凸缘之外)可购于GE Oil&Gas。油管头122可以加工有5-1/8” IOK API凸缘连接部，并且生产翼阀组件136被附接有一个液压地致动的5英寸(13cm)10, OOOpsi (69MPa)紧急停机阀137B和一个ROV操作的10，OOOpsi (69MPa)紧急停机阀131。在某些实施方式中，可以提供压力和温度监测ROV热入扣孔口面板139，且在某些实施方式中可以提供氮气(或其它流体)注入ROV面板152，用于将氮气或其它气体气氛注入到立管环状区内。在该实施方式中可以包括用于将氮气或其它气体气氛注入环状区内的油管158，以及生产流动路径上的阀之间的压力、温度和排污孔口(通过ROV进入面板153)。可以在ROV面板152上设置爆破圆盘156。可以在URA上的两个ESD阀之间设置ROV热入扣孔口和压力计以便使功能性流体往回穿过柔性管道12循环到水面结构并且如果需要(当保持第一阀关闭时)以从线路泄放压力。提供了脐带式安装托架155。可以在油管头122上设置一系列通气孔口 130，以及多个干预孔口 135。如图6B所示，凸缘连接部133可以将高压海底连接器184连接到弯曲限制器134。而且还提供了踢脱短管138和弯曲限制器适配器157。提升眼129A可以被设置以便提升生产翼阀组件136，但是当海底柔性管道12被附接时不提升。图6D是URA6的侧视图，而图6E是通过图6D的剖面A-A的横截面图。如图6E所示，在该实施方式中提供了 URA可调节悬挂器159。在该实施方式中，还示出了封堵流体流动路径:首先向上穿过孔64，然后侧向地穿过在块体弯头137A和连接部132中的通路137D，然后向下穿过在阀137B中的通路137C和在阀131中的通路131A，并最终穿过海底连接器184A中的流动路径184B以及穿过柔性管道12中的流动路径12A流出URA到达在海面处的容纳船只32，其中海底连接器184A通过凸缘184C连接到柔性管道12。图6F是URA6的平面图，更详细地示出一些之前提到的特征。图6H_K示出URA的该实施方式的进一步细节。示出了氮气注入孔口 158A，以及油管头122的下部122A，该下部包括密封测试孔口 718。还示出了在油管头122和套管头124之间的密封环720 ;金属-金属密封件722 ;扭矩工具轮廓部724、跨接连接部726和悬挂器支撑载荷环728，以及封隔器730。图6J进一步示出其中具有适合于附接压力和温度计的孔口 732的URA锻件734。最后，示出了定位在钻孔适配器短 管120和油管头122之间的密封环736。图6H和61示出套管头和杆接头124包括套管头下部124A和在124C处焊接到套管头下部124A的杆接头124B。图6G是URA6的示意性透视图，示出隔离物材料、INS、围绕阀137B和131以及相
关管路的放置。图7A和7B是根据本公开的另一上部立管组件(URA)实施方式的示意性透视图，图7C-7D是图7A和7B的实施方式的横截面图，而图7E是该实施方式的一部分的详细横截面图。该URA实施方式与图6A - 6K中示出的URA实施方式不同，主要因为其允许诸如加热的水的功能性流体循环通过环状区。在图7A - 7E中示意性地示出的URA实施方式利用注入诸如氮气的功能性流体的ROV入扣功能代替图6A - 6K中示意性地示出的实施方式的大翼阀和大直径通路中的两个。在图7A-E中示出的实施方式中，另一柔性管道(为了清楚而未示出)可经由海底连接器818连接到URA，并且如果需要在环状区或穿过环状区的连续或半连续循环则延伸到水面船只。排放短管804流体地连接到悬挂器短管803。在该实施方式中，悬挂器短管则连接到锥形应力接头802，锥形应力接头802本身不是URA的一部分但是为了完整性被示出并显示了 URA可如何连接到立管系统。钩环806和链式系绳807允许URA机械地连接到近水面浮力装置(未显示)。如图7D中最佳地显示的，块体弯头808包括与排放短管804中的孔804A相交并基本上垂直于该孔804A的内孔808A。在该实施方式中还包括块体弯头809和也与孔804A基本上垂直但是不与孔804A相交的内孔809A。在实施方式中，鹅颈管管道810与弯头孔808A、第一紧急切断(ESD)阀811和第二ESD阀812组合地提供用于烃的流动路径。连接器813A中的出口 813可以连接到海底柔性管道12以便生产或封堵操作。连接器813A可以是以已知商标名为OPTIMA的连接器，或者适合于海底使用的其它连接器。ROV连接部814被设置成用于连接器813A的操作。还可以提供泄放阀815，用于允许在URA中的切断，放出鹅颈管组件810的内含物，并取回海底柔性管道，例如用于飓风或其它未计划的事件或计划事件。阀816和817被设置成用于通过连接器818进行环形循环和/或生产和/或功能性流体注入。阀816和817可以是ROV可操作的。功能性流体也可以经由另一 ROV可操作的阀819和连接器820注入到环状区内，连接器820可以是凸缘连接器。图7E是排放短管804和悬挂器短管803连接的区域的详细横截面图。两个环形密封件和线保持器布置822提供在油管825中的孔825A中流动的流体和容纳滑动件824的腔室827之间的双重密封。还可以包括允许进入布置822的通路826。根据本公开的上部立管组件的另一实施方式在图8A中以侧视图示意性地示出。在实施方式中，URS6包括流体地连接到管道911和生产油管913的生产孔排放短管910。生产油管913通过海底API凸缘905、高压海底连接器184、另一海底API凸缘连接部133和任选地海底连接器(比如，商标名为OPTIMA从Vector Subsea, Inc可购得的)流体地连接到弯曲限制器134。弯曲限制器134可连接到海底柔性管道12，海底柔性管道12按已知的方式以悬链线回路的形式延伸到水面结构。在该实施方式中在油管节段911中设置了 ESD915，其可以是ROV可操作的。在该实施方式中提供了支撑托架916，除以σ角度支撑油管913之外，该支撑托架916还支撑提供翼组件之间的机械屏障的弯曲屏蔽件942。角度σ可以在O至约180度的范围内，或者约30度至约90度的范围内，或者约30度至约45度的范围内。油管911流体地连接到适配器926，该适配器926又经由API凸缘917流体地连接到悬挂器短管912、经由另一 API凸缘918连接到套管头124、连接到焊接到套管头124的杆接头124B并且连接到旋入杆接头124B中的`立管2。排放短管910可以包括允许与链式系绳125和近表面浮力装置(未显示)相连的钩环凸缘127。图8A中示出的该实施方式的另一特征是提供悬挂器短管912中的连接部906，该连接部906用于连接鹅颈管907、API凸缘908、油管909、高压海底连接部940、另一海底API连接器940和API凸缘941以及用于海底柔性物919的弯曲限制器923以用于将加热的水(或其它流动确保流体)从水面结构输送到悬挂器短管912。加热的水(或其它流动确保流体)可以随后在环状区中循环或者大体向下朝LRA横过环状区并穿过一个或更多个环状区通风短节阀离开环状区，比如在图8C中以142、144所示的。图8B以在图8A中用8B-8B表示的横截面示出URA的该实施方式的细节。内立管60被不出定位在适配器926、悬挂器短管912和套管头124内，在悬挂器短管912的内表面912A和内立管60之间产生环形空间76。在该实施方式中一对O型环密封件925将内立管60密封到适配器926内。一个或更多个滑动件924楔在悬挂器短管912的内倾斜表面943和内立管60之间,将内立管60牢固地固定在悬挂器短管912中。图SC是根据本公开的另一 LRA组件的侧视图。该LRA实施方式包括锻造的高强度钢进口短管920、连接器921和鹅颈管944、海底API凸缘945、油管短管946、高压海底连接器180、另一海底API凸缘111、弯曲限制器112和连接到海底烃源(未显示)的海底柔性管道14。在进口短管920上的另一连接器947允许连接到功能性流体源。图8D以在图8C中用8D-8D表示的横截面示出LRA的该实施方式的细节，示出搁置在进口短管920的内表面上的内部回接连接器92。闩锁机构930允许内部回接连接器92可释放地连接到进口短管，而O型环密封件928提供内部回接连接器92的孔和环状区76之间的不透流体密封。柔性接头2FJB以已知方式连接到进口短管，例如，通过对于其它实施方式描述的分裂环、套爪或推爪。流动确保计算可表示FSR可设计成具有施用到外立管的5层3英寸(7.6cm)厚的聚丙烯热隔离涂层，而内立管和外立管之间的环状区将被低压氮气取代。在操作期间，该方案可基本上维持从海底资源到其到达水面结构的烃的温度。材料、构造方法及安装除垫片、软管、柔性管道和不被认为是本公开的一部分的其它部件之外，本文描述的LRA和URA的主要部件(排放短管、进口短管、悬挂器短管、大体上圆柱形的构件、立管节段、油管头、套管头、油管短管、高压海底连接器、杆接头、立管应力接头等)可主要地由钢合金构成。尽管低合金钢在水深不大于几千英寸的某些实施方式中可能是有用的，但是在其中井达到20，000ft(6000米)及以上的情况中，更大深度的水中的活动可能导致超常的操作温度和压力。在这些“高温高压”(HPHT)应用中，高强度低合金钢冶金比如C-110和C-125钢可能是更合适的。

美国能源安全研究合作机构(RPSEA)和Deepstar计划已经开始长期的大规模资格预审计划，以开发疲劳数据的数据库并取得利用主要操作者、工程公司和材料供货商对立管应用的高强度材料的降级因子。高强度钢(比如，X-100、C-110、Q-125、C-125、V-140)、钛(比如，Grade29和可能更新的合金)及在较高强度种类中的其它可能材料候选者可能被进行管应用测试，并且在那些结果之前，它们作为本文描述的立管、LRA和URA的材料可能是有用的。更高强度的锻造材料(比如，F22、4330M、Inconel718和Inconel725)已经进行或将很快在未来几年进行部件应用测试，并且可能证明对所描述的LRA和/或URA组件和/或立管的一个或更多个部件是有用的。测试矩阵可被设计成反映各种生产环境和不同类型的立管构造，比如单个悬链式立管(SCR)、干采油树立管、钻井和完井立管。项目目前被计划分为3个独立的阶段:第一阶段将解决在空气、海水、海水加阴极保护(CP)和酸环境(没有抑制的)和已知为具有酸环境(没有抑制的)封堵的INSULGEL (BJ ServicesCompany, USA)的完井流体中高强度管子、高强度锻造材料和镍基合金锻件的条状试样的张力和断裂韧性、FCGR和S-N试验(光滑的和带凹口的)(2008)。第二阶段计划是中间尺度测试(Intermediate Scale Testing) (2009),而第三阶段是利用H2S/C02/海水的全尺度测试(Full Scale Testing) (2010)。关于进一步的信息，请参见 Shilling 等人，Developmentof Fatigue Resistant Heavy Wall Riser Connectors for Deepwater HPHT Dry TreeRiser Systems, OMAE (2009) 79518 (版权 2009ASME)。另见 RPSEA RFP2007DW1403, FatiguePerformance of High Strength Riser Materials, Nov.28，2007。关于具体深度、压力、温度和可利用的材料具有相关知识的技术人员可设计用于每一种特定应用的系统而不用过度试验。
在过去的几年中，本文的受让人已经参与到广泛的15/20Ksi (103/138MPa)干采油树立管资格计划的开发，其集中于论证使用高强度钢材料和专门设计的在碾磨机处被直接机加工在立管接头上的螺纹和联接(T&C)连接部的适用性。参见Shilling等人，“Development of Fatigue Resistant Heavy Wall Riser Connectors for DeepwaterHPHT Dry Tree Riser Systems”，0MAE2009-79518。这些连接部可省去对焊接的需要并且便于使用NACE品级的高强度材料，比如C-110和C-125冶金。(如本文使用的，“NACE”指的是先前称为National Association of Corrosion Engineers,现在以德克萨斯休斯顿的NACE International名义运转的防蚀组织。)高强度钢和其它高强度材料的使用可以限制所需的壁厚，使得立管系统能够被设计成承受比由X-80材料处理的大很多的压力，并且由于减少了重量且因此减少了张力需求而能够被安装在更大的水深中。T&C连接部可以减少对第三方锻件和昂贵的焊接工艺的需求一大大地改进了系统输送时间和总成本。使用这些材料和连接器来设计完全额定的第二代15Ksi(103/138MPa)FSR封堵系统，外立管实际上可以从13.813英寸(35.085cm) OD减少到 10.75 英寸(27.305cm) ODx0.75 英寸(1.91cm) WT，具有 7 英寸(17.8cm) OD χ0.453 英寸(1.15cm)WT C-110内立管。然而，将理解，并不排除将第三方锻件和焊接用在本文描述的URA、LRA和立管中，并且实际上在某些情况下可以是优选的。具有特定深度、压力、温度和可利用的材料的知识的技术人员可设计用于每一种特定应用的系统而不用过度试验。本文描述的组件至立管的连接部，以及组件内连接部，比如钻井短管适配器至油管头连接部和大体圆上柱形的构件至立管的连接部，等，可以包括比如上述的Shilling等人的文献描述的螺纹，以及下面的专利文件中描述的那些:W02005093309、W02005059422、美国专利6，752，436和6，729，658。进一步的信息可以在以下公布中找到:Sches等人；Fatigue Resistant Threaded and Coupled Connectors:the New Standard for DeepWater Riser Applications, 0MAE2007-29263; Sches 等人，Fatigue Resistant Threadedand Coupled Connectors for Deepwater Riser Systems:Design and PerformanceEvaluation by Analysis and Full Scale Tests, 0MAE2008-57603 ；以及 Shilling 等人.，Developments in Riser Technology for the Next Generation Ultra-Deep HPHTWells, DOT Conference, 2008Proceedings。结合本文描述的组件和方法使用的垫片、柔性管道和软管的构造的材料将取决于组件使用的具体水深、温度和压力。尽管在某些情况下可能应用弹性体垫片，但是在海底应用中越来越多地使用金属垫片。对于大约1992年本领域的评述,请参见Milberger等人，“Evolution of Metal Seal Principles and Their Application in Subsea Drillingand Production，，, OTC-6994, Offshore Technology Conference, Houston Texas, 1992。另见API Std601-Standard for Metallic Gaskets for Raised-face Pipe Flanges&FlangedConnections and API Spec6A-Specification for Wellhead and Christmas TreeEquipment。垫片本身不是本公开的组件和方法的一部分，但是因为某些LRA和URA实施方式可采用垫片(比如，结合图3J的LRA实施方式提到的井口垫片716)，所以提到记载了可适合于在具体实施方式
中使用的垫片的以下美国专利:美国专利3，637，223,3, 918，485、4，597，448,4, 294，477和7，467，663。在某些实施方式中，可以利用已知为20ksi定额的DX垫片的垫片材料。可在海底使用的另一垫片是商标名为Pikotek VCS的垫片，可购于Pikotek, Inc., Wheat Ridge, Colorado (USA)。该类型的垫片被认为在美国专利N0.4，776，600中描述，该专利通过引用被并入本文。在某些实施方式中，URA可以具有可取回的安全隔板，允许URA通向大气。在某些实施方式中，该安全隔板可以是可取回的安全隔板。安全隔板除其它之外还可以将LRA上方的环状区通风，并且在某些实施方式中可以允许泵送功能性流体比如将氮气泵送到FSR顶部附近的环状区中。安全隔板可以允许流动流(在内立管内)或者内立管和外立管之间的环状区的压力和/或温度测量。除安全隔板之外，高流量热入扣可以在各种类型的实施方式中使用，例如，在紧急断开系统中。海底柔性管道，有时在本文简单地称为“柔性物”或“柔性跨接管”，对海底烃钻井和生产领域的技术人员是已知的。例如，美国专利N0.6，039，083公开了柔性管道通常用于在浸没的管路和近海油气生产设施及其它装置之间输送液体和气体。这些管道经受高的内部压力和外部压力，以及与围绕浸没的管道周围的海水和在管道内运输的流体相关的化学作用。美国专利N0.6，263，982公开了海底柔性管道可以包括柔性钢管，比如由法国的Coflexip International以商标“C0FLEXIP”制造的柔性钢管，比如它们的5英寸(12.7cm)内径柔性管，或者由柔性接头连接的较短的刚性管段以及本领域人员已知的其它柔性管道。其它相关的转让给Coflexip和/或Coflexip International的专利包括美国专利 6，282，933,6, 067，829,6, 401，760,6, 016，847,6, 053，213 和 5，514，312。其它可能有用的柔性管道在转让给法国巴黎Technip的美国专利N0.7，770，603中描述。同样转让给Technip的美国专利N0.7，445，030描述了包括接连的独立层的柔性管状管，该独立层包括条带螺旋形线圈或不同的节段和至少一个聚合物套。至少一个线圈为聚四氟乙烯(PTFE)的条带。该列举不意味着包括在本公开的系统和方法中有用的所有柔性管道。在某些实施方式中，在本文也可以称为柔性跨接管的、适合于在本公开的系统和方法中使用的软管可选自适合于在海底应用的各种材料或材料组合，换句话说，具有耐高温性、耐化学性和低渗透速率。某些氟聚合物和尼龙具体适于该应用，除渗透可能是有问题的具有极其长的长度(几千米或更长)的管道之外。软管和材料的良好综述可在美国专利N0.6, 901, 968中找到，该专利目前转让给英国伦敦的Oceaneering InternationalServices，其描述了在深海应用中使用的类型的所谓“高耐皱缩的软管”，其在使用中必须能够抵抗由于其上施加的非常大的压力造成的皱缩。
在某些实施方式中，将一个软化拼接到另一软管或者更换破坏的软管可能是必须的或希望的。在这些情况下，受让人的序列号61479486和61479489 (都于2011年4月27日提交)的ROV可操作的软管拼接装置可能是有用的。‘486申请描述了 ROV可操作的液压动力型软管拼接装置，而‘489申请描述了 ROV可操作的非液压动力型(机械)软管拼接装置。每一种装置提供全孔连接器同时允许对需要高流速和高压力的应用是优选的全压力维护。利用导向漏斗的简单入扣运动最小化ROV导向器所需的机敏。液压动力型装置包括至少两个腔室和每一个腔室的至少一个自接合机械锁，其中在软管被入扣到腔室内之后，ROV导向器激励该装置并且在不进一步需要移动ROV操纵器的情况下进行连接，并且液压压力可从腔室释放。在某些实施方式中，ROV热入扣可用于将装置连接到ROV液压动力单元以激励和操作该装置。本文描述的组件对单管(单个线路偏移立管一 SL0R)或套管设计(同心偏移立管一C0R)是有用的，其提供另外的隔离并允许通过环状区进行立管基部气体举升或有效加热。这些立管可以是焊接或螺接构造，并且可以根据环境状况通过位于水面下方50-150m处的上部空气罐或者通过液压-气动张紧器来张紧。每一个独立式立管可以通过浅水柔性跨接管连接到水面结构(例如，水面船只或生产平台)。在某些实施方式中，立管张力利用被链系在立管管柱上方的非整体式空气罐系统来维持。空气罐提供全局稳定性和运动性能控制所需的必要浮力上推，并且确保在立管的基部处在所有加载状态下经历正IOOkips (45，OOOKg)的有效张力，所述加载状态包括一个或更多个空气罐腔室的失效。在一个实施方式中，通常根据图3和图4制造的LRA的重量近似地为在空气中30kips(13，600Kg)，在浸没状态下26kips(ll，800Kg)。其可以利用具有2，915kips(l，300，000Kg)的断裂强度的90英尺(27m)的117mm R_4无立柱链和具有2，750kips (1,230，OOOKg)的断裂强度的 250 吨(230, OOOKg) Crosby G-2140 钩环附接到抽吸桩。在该实施方式中，LRA由15Ksi(103MPa)GE Oil&Gas (Vetco) H-4海底井口构成，具体地加工有2x7-l/6英寸(5.08x18.2cm) 10, OOOpsi (69MPa) Λ 口以容纳多个柔性跨接管连接部，或者如图3所示，一个生产跨接管和ROV接口，用于甲醇注入。利用本文公开的组件的FSR封堵或生产构思在宽范围的水深以及井压力和条件内可测量。流动确保计算指示所用的FSR以及LRA和URA能够每天处理超过40，OOObbls(6400m3/天)，每一个具有6英寸(15cm) ID流动路径。可使用现有的干采油树立管硬件来构造FSR，因为其容易利用。外立管接头可以是13.813英寸(35.085cm)ODx0.563英寸(1.43cm)壁X-80材料并且定额到6，500psi (45MPa) j-80材料可用于在优质立管连接器上焊接，该优质立管连接器具有外部和内部金属-金属密封件和用于预期寿命的疲劳性能。在某些实施方式中，利用本公开的URA和/或LRA组件的立管系统可以通过MODU安装并且随后在立管已经运行之后容纳上部柔性跨接管安装部。上部柔性物可以在安装期间从钻井MODU连接到URA，并且任选地被夹紧成以间隔方式沿立管竖直地悬挂。下部海底柔性物可以在几天之后在FSR连接并张紧到抽吸桩之后通过海底安装船只连接到LRA。水面结构可以装备有用于上部柔性物的快速断开系统(QDC)。快速连接/断开联接特征的实施方式在受让人的2011年4月28日提交的美国临时申请序列号61480368中描述。可断开的浮标可用于在紧急断开期间支撑上部柔性物的水面结构端。浮标可以被附接以提供浮力和拖曳力，并确保上部柔性物不在其释放以自由降落之后由于过快的下降而受破坏(即，超过最小弯曲半径的过大压缩)。在飓风或计划的断开的情形中，6英寸(15cm)上部柔性物以受控的方式从水面结构断开并且由支撑船只降低以沿FSR的侧面悬挂，在此处其经由ROV夹紧在适当位置。在本文描述的LRA和/或URA中的一个或更多个可能有用的某些同心立管实施方式中，URA可允许内立管以及在内立管和外立管之间的环状区的流动控制。内立管流动路径可以具有用压力和温度传感器的设置；受水面结构控制的故障关闭液压致动的ESD阀；R0V热入扣泄压孔口 ；和/或ROV操作的手动闸门阀。环状区可以整合有用于ROV热入扣氮气注入的设置以及温度和压力传感器。在立管环状区上在4，500psi(31MPa)下设置的压力安全阀(PSV)可以防止由于在烃从内立管泄漏 的情况下外立管的超压而引起的失效。
在某些实施方式中，LRA提供立管环状区和生产流动路径两者的ROV热入扣入口，用于注入、通风、压力和温度监控。环状区通风短节上的两个ROV操作的3英寸(7.5cm)阀提供对环状区的较大的孔入口，用于氮气清洗和通风操作，或者其它功能性操作。在某些实施方式中，LRA流动路径由两个短管构成，每一个装备有ROV操作的5英寸(13cm) IOKsi (69MPa)阀和ROV操作的夹具(比如由Vector Subsea供应的)，用于柔性生产跨接管的海底连接。在某些实施方式中，本文描述的LRA和URA组件可以用作封堵和处置，或生产、系统的部件。在这种系统中,水化物抑制系统(HIS)可以结合到系统和方法中。来自水面船只的水化物抑制化学供应线路可以通过海底歧管向海底BOP堆叠帽、BOP和海底柔性管道供应化学物质。当使化学物质循环时，其可以通过返回线路返回到船只。化学物质也可以经由节流/压井歧管输送到海底BOP的节流和压井线路。根据对于具体实施方式
的先前详细描述，应明白，已经描述了可取得专利权的组件和方法。尽管在此通过一些细节描述了本公开的具体实施方式
，但是这仅为描述方法和设备的各种特征和方面的目的，且不是要限制该组件和方法的范围。考虑到在不偏离所附权利要求的范围的情况下，可对所描述的实施方式作出包括但不限于此处表明的这些实施变化形式的各种替代、改变和/或修改。·
权利要求
1.一种用于将海底立管连接到海床锚泊地和海底烃流体源的组件，包括: 大体上圆柱形的构件，所述构件具有纵向孔、下端、上端和大体上圆柱形的外部表面，所述构件包括从所述外部表面延伸到所述孔以适应烃从所述烃流体源的流动和功能性流体的流入的足够的进口孔口，所述进口孔口中的至少一个被流体地连接到生产翼阀组件；所述构件的所述上端包括适合于流体地连接到海底立管的轮廓部；并且所述构件的所述下端包括适合于连接到海床锚泊地的连接器。
2.根据权利要求1所述的组件，其中所述大体上圆柱形的构件包括: 海底井口壳体，所述下端通过与过渡接头连接而被修改，所述过渡接头包括所述足够的进口孔口， 所述海底井口壳体的所述上端流体地连接到外部回接连接器，所述外部回接连接器将所述海底井口壳体流体地连接到立管应力接头， 所述海底井口壳体具有适合于利用内部回接连接器密封的内部密封轮廓部，所述内部回接连接器将内海底立管流体地连接到所述内部密封轮廓部，并且 所述内部回接连接器具有密封到所述海底井口内部密封轮廓部内的鼻部密封件，所述鼻部密封件提供所述内立管中的内部流动路径与在所述内立管和大体同心的外立管之间的环状区之间的压力完整性。
3.根据权利要求2所述的组件，其中所述生产翼阀组件通过海底柔性管道流体地连接到海底源。
4.根据权利要求2所述的组件，其中所述立管应力接头又流体地连接到所述外立管。
5.根据权利要求2所述的组件，包括用于控制穿过所述内立管中的内部流动路径和所述环状区的流动的ROV操作的阀。
6.根据权利要求2所述的组件，包括用于ROV干预和/或维护的一个或更多个热入扣孔口。
7.根据权利要求1所述的组件，其中: 所述大体上圆柱形的构件包括经由下部跨接接头和螺纹连接器流体地连接到生产立管短管接头的高强度金属锻件，所述锻件包括所述纵向孔、下端、上端、大体上圆柱形的外部表面和所述足够的进口孔口， 所述金属锻件的下端包括适合于连接到所述海底锚泊地的所述连接器。
8.根据权利要求1所述的组件，其中所述大体上圆柱形的构件包括流体地连接到鹅颈管组件的锻造的高强度钢进口短管，所述鹅颈管组件通过海底柔性管道流体地连接到海底源，所述进口短管还包括允许连接到功能性流体源的连接器。
9.一种用于将海底立管连接到海底浮力装置和水面结构的组件，包括: 大体上圆柱形的构件，所述构件具有纵向孔、下端、上端和大体上圆柱形的外部表面，所述构件包括从所述孔延伸到所述大体上圆柱形的外部表面以适应烃从所述立管的流动的足够的排出孔口以及允许功能性流体在所述纵向孔中流动的至少一个孔口，所述排出孔口中的至少一个流体地连接到生产翼阀组件，所述生产翼阀组件用于利用海底柔性管道将所述构件流体地连接所述水面结构， 所述构件的上端包括适合于连接到海底浮力装置的连接器；并且 所述构件的下端包括适合于流体地连接到所述立管的轮廓部。
10.根据权利要求9所述的组件，其中所述构件包括具有与油管头的第一端流体地相连的钻井短管适配器，所述油管头包括一个或更多个排出孔口，所述油管头连接到具有与之紧固的杆接头的套管头，所述套管头还包括用于允许流动确保流体进入的一个或更多个孔口。
11.根据权利要求10所述的组件，其中所述杆接头流体地连接到外同心立管。
12.根据权 利要求11所述的组件，包括将内立管与所述油管头流体地相连的可调节的油管悬挂器。
13.根据权利要求12所述的组件，其中所述生产翼阀组件包括用于控制在所述内管中以及在所述内立管与所述外立管之间的环状区中的流动的第一流动控制阀和第二流动控制阀。
14.根据权利要求9所述的组件，其中所述生产翼阀组件包括允许流动确保流体流入内立管以及在所述内立管与外立管之间的环状区中的一个或更多个ROV热入扣孔口，所述流动确保流体选自由氮气或其它气相、加热的海水或其它水、以及有机化学物质组成的组。
15.根据权利要求9所述的组件，其中所述大体上圆柱形的构件包括具有上端和下端的排放短管、与所述排放短管的上端相连的垫板孔眼凸缘以及与所述排放短管的下端相连的悬挂器短管，其中所述排放短管和所述悬挂器短管限定所述纵向孔。
16.根据权利要求15所述的组件，其中所述排放短管包括第二孔，所述第二孔大体垂直于所述纵向孔并通过一个所述排出孔口将所述纵向孔流体地连接到一个所述生产翼阀组件。
17.根据权利要求16所述的组件，其中所述生产翼阀组件包括鹅颈管管道和两个与所述鹅颈管管道内联式流体地相连的紧急切断(ESD)阀，所述ESD中的一个被液压地致动，并且第二 ESD被电气地致动。
18.根据权利要求15所述的组件，其中所述悬挂器短管包括第三孔，所述第三孔大体上垂直于所述纵向孔并且将由所述悬挂器短管和内部立管接头限定的环状区与环状区入口阀组件流体地连接。
19.根据权利要求18所述的组件，其中所述环状区入口阀组件包括一个或更多个ROV可操作的阀。
20.根据权利要求19所述的组件，其中所述环状区入口阀组件流体地连接到流动确保流体源。
21.根据权利要求9所述的组件，还包括与大体上竖直的管道和生产油管流体地且机械地相连的生产孔排放短管，所述生产油管又通过海底API凸缘、高压海底连接器、另一海底API凸缘连接部和可选的QDC海底连接器流体地连接到弯曲限制器，所述弯曲限制器连接到以悬链线回路延伸到所述水面结构的上部海底柔性管道，并且其中所述大体上竖直的管道串联地流体地连接到适配器，该适配器又流体地连接到悬挂器短管、API凸缘、经由另一 API凸缘连接到套管头、焊接到套管头的杆接头，以及经由进入杆接头内的螺纹连接部连接到所述外立管，所述排放短管包括允许与所述海底浮力装置相连的钩环凸缘。
22.根据权利要求21所述的组件，还包括流体地连接在所述管道的节段中的ROV可操作的ESD。
23.根据权利要求22所述的组件，还包括支撑托架，所述支撑托架将生产油管支撑为相对于所述管道成角度σ，并且还支撑在所述生产油管和所述管道之间提供机械屏障的弯曲屏蔽件，其中所述角度σ在O度至约180度的范围内。
24.根据权利要求23所述的组件，还包括连接到所述悬挂器短管的连接部，用于连接鹅颈管以将加热的水从水面船只输送到所述悬挂器短管。
25.根据权利要求24所述的组件，其中，以从所述悬挂器短管开始的顺序，所述鹅颈管包括:ΑΡΙ凸缘、一段油管、高压海底连接器、海底API连接器和API凸缘、以及弯曲限制器。
26.根据权利要求25所述的组件，其中所述内立管定位在所述适配器、所述悬挂器短管和所述套管头的内部，以在所述悬挂器短管的内表面和所述内立管之间产生环状区。
27.根据权利要求9所述的组件，还包括允许功能性流体例如加热的水穿过所述环状区循环的部件。
28.根据权利要求27所述的组件，包括流体地连接到悬挂器短管的排放短管，所述悬挂器短管又流体地可连接到独立式立管的锥形应力接头。
29.根据权利要求28所述的组件，还包括第一块体弯头、第二块体弯头和鹅颈管管道，所述第一块体弯头包括与所述排放短管中的孔相交并大体上垂直于所述排放短管中的孔的内孔，所述第二块体弯头具有也大体上垂直于所述排放短管的孔但不与所述排放短管的孔相交的内孔，所述鹅颈管管道流体地连接到所述第一块体弯头，以与所述第一块体弯头的孔组合地提供用于烃的流动路径。
30.根据权利要求29所述的组件，还包括在所述鹅颈管管道中的第一紧急切断阀和第二紧急切断阀，所述鹅颈管管道流体地连接到海底连接器，所述海底连接器又流体地连接到上部海底柔性管道。
31.根据权利要求27所述的组件，其中允许功能性流体穿过所述环状区循环的所述部件包括海底连接器、管道和在所述管道中的一个或更多个阀，所述管道流体地连接到所述悬挂器短管。
全文摘要
下部立管组件将立管连接到海床锚泊地和海底烃流体源。该组件包括足够的进口孔口以适应烃从烃流体源的流动以及任选的流动确保流体的流动。该构件的上端具有适合于流体地连接到立管的轮廓部。该构件的下端包括适合于连接到海床锚泊地的连接器。上部立管组件将立管连接到近水面海底浮力装置和水面结构。该组件包括足够的排出孔口以适应烃通过海底柔性管道从立管到水面结构的流动。该构件的上端包括用于连接到海底浮力装置的连接器。该构件的下端包括适合于流体地连接到立管的轮廓部。
文档编号E21B36/00GK103228865SQ201180049579
公开日2013年7月31日 申请日期2011年10月11日 优先权日2010年10月12日
发明者罗伊·希林, 史蒂夫·哈顿, 凯文·肯内利, 罗伯特·W·富兰克林, 维克·科尔索, 亚当·L·巴拉德, 瑞奇·塞西, 乔·恩格因 申请人:Bp北美公司