[發明專利]近海浮式采油裝置上的提升管安裝

無效

• 申請號: 200680008134.1
• 申請日: 2006-03-02
• 公開（公告）號: CN101218459A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: J·波拉克;D·C·里格斯;F·郭
• 申請（專利權）人: 單浮筒系泊公司
• 主分類號: F16L1/12
• 分類號: F16L1/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 朱德強

技術背景

深海油田(至少100米深的海中)的烴可以使用FPU(浮式采油裝置)生產，FPU上安裝有用于從海底井生產出的烴中取出沙子、石頭、水等并存儲所述烴以及不時地將存儲的烴卸至油輪的設備。由于油田的開發，需要在海底鋪設提升管用以連接FPU和附設井。隨著鉆井和完井技術的發展，大油田可以開發很多年。一直以來用于在從井延伸到FPU的管柱中鋪設鋼管的工程船的體積大并且成本高，其工作費用可能超過每天$200,000。在FPU和每一個海底井口之間長期安裝管柱的低成本方法將是有價值的。

發明內容

根據本發明的一個實施例，以經濟的方式提供了一種安裝在FPU(浮式采油裝置)和海床井口之間延伸的管柱形式的提升管(riser)的方法和裝置。該方法包括在FPU處連接管段并通過使其軸線最初基本上豎直將它們放入海中，以得到由管段組成的管柱。在FPU處的管柱近端增加管段時，與近端相對的管柱遠端由拖船拖向管柱將要連接的井口。管柱遠端連接在延伸到拖船的拖繩上。拖繩最初較長并呈雙懸鏈曲線延伸，而后由拖船絞盤拉回以拉動管柱遠端，直到管柱呈雙懸鏈曲線延伸。拖船向前移動繼續拉動管柱遠端，同時通過保持管柱近端與垂線成一定角度來控制管柱彎曲度，該角度限定在一定的范圍內，例如在6°和12°之間。

當一部分管柱擱置在海床時，拖船繼續拉動管柱遠端，此時管柱沿海床滑動。每當增加一些新管道到管柱近端上，通過逐步移動拖船使管柱的近端角度保持在限定的范圍內。當管柱遠端接近預定井口時，FPU放下管柱近端，使其沉入深水中。拖船拉動并下降管柱遠端使其與井口連接。隨后FPU將管柱近端提升到FPU上。這導致近端角度從3°至12°的范圍增大至20°，從而使完全安裝好的管柱中有更大的管柱張力。

本發明的新穎的技術特征尤其在所附權利要求中闡述。結合附圖閱讀以下說明書將能夠最好地理解本發明。

附圖說明

圖1是本發明的生產系統的三維視圖，示出了FPU(浮式采油裝置)和管柱的近端，同時示出了拖船。

圖2是圖1的生產系統的平面圖。

圖3是圖1的生產系統的側視圖，示出了管柱安裝期間四個不同位置的拖船和管柱。

圖4是圖3的生產系統的側視圖，示出了管柱安裝期間的四個后期位置。

圖5是管柱安裝最后階段圖3的FPU的側視圖。

具體實施方式

圖1示出了包括FPU(浮式采油單元)12的烴生產系統10，FPU12具有通過若干系泊索16固定于海床的船體14。J-lay塔22安裝在船體上，J-lay塔延伸到在船體一側24之外。J-lay塔包括設計成保持長管段21的絞盤25，在每個管段的下端與前一管段的上端相連時，每個管段的軸23都基本上垂直。下面對管柱的安裝描述是假定使用直徑為10英寸、長為24或37米的鋼管。一串管段的總長度可能有1000米或更長，因此將有大量管段串聯，從而得到安裝完后通常被稱為提升管的管柱。

圖1中示出了拖船30，申請人使用它拉出管柱以對其進行安裝。拖船或拖輪是帶有GPS(全球定位系統)裝置的動態定位的船，因此它可以自己保持在期望的位置并可以在海面上向任何方向移動。拖船具有馬達驅動的絞盤32，絞盤32能夠松開和拉回例如為鋼絲繩的拖繩34。PDU具有用于從烴中去掉沙子和水的烴處理設備40，其端口42用于從已安裝的管柱或提升管接收烴。圖2示出FPU可以與許多管柱或提升管44連接，每個管柱或提升管44都延伸到不同井口46，井口46與海底儲層50中的井連接。

圖3示出了提升管安裝的四個不同步驟。在第一步驟中，拖船后部處在位置A，并且在與下一管段54連接時，第一管段52已經從J-lay塔22上放下。第一管段的上端看作是管柱(現在由單管組成)的近端56。從拖船朝向后的方向R延伸的拖繩34以雙懸鏈曲線60(部分62以向前-向下的斜度延伸，同時部分64以向前-向上的斜度延伸)延伸到第一管段52的下端。拖繩后端通過連接器65與管柱的前端或遠端連接。另外的管段與第一管段串聯時，拖船操縱其絞盤32拉回拖繩，以使管柱沿著逐漸增大的管柱組合66與拖繩展開長度的百分比延伸，直到在拖船位置B，在68B處的管柱部分以雙懸鏈曲線延伸。管柱的每個部分可以稱為管柱，因為它包括一串管子，或者稱為管柱部分，因為它是最終的更長管柱或提升管的一部分。