[發明專利]用于海洋結構物的浮力設備

無效

• 申請號: 200980140116.2
• 申請日: 2009-10-06
• 公開（公告）號: CN102202963A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 吉恩-魯克·勒格拉
• 申請（專利權）人: 海思力法國有限公司
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44;B63B22/02;E21B17/01
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李冬梅;鄭霞

本發明涉及用于從海上井輸送碳氫化合物流體(氣和/或油)的類型的海洋立管塔(marine?riser?tower)。立管塔通常包括用于輸送流體的多個導管。特別地，本發明涉及用于海上深海結構物(structure)的浮力張緊的裝置。發現特別適用于張緊細長的、垂直的或近似垂直的、底部固定的海底結構物，例如立管或一捆立管(其可包括或不可包括結構構件)或臍帶式管纜。

張緊是確保海洋結構物不經受從其標稱直立位置將超出容許限度的偏移(即使在極端環境條件下)的行為，可能參考發生的海流剖面和海面狀況來限定所述限度。應該總存在充足的張緊來確保穩定性，而不論結構物的重量和結構物懸掛的管道/立管的重量。

結構物可以形成所謂的混合立管的部分，具有由柔性導管制成并適合于深水區和超深水區開發的上段(“跨接件(jumper)”)。US-A-6082391(Stolt/Doris)提出了一種由空的中心心部(central?core)組成的特別的混合立管塔(HRT)，其支撐一捆(通常為剛性的)立管管，一些用于石油生產，一些用于水、氣體和/或其他流體的注射，另一些用于石油和天然氣輸出。該類型的塔已被開發并部署在例如Angola的Girassol區。另外的背景已經發表在J-F?Saint-Marcoux和M?Rochereau的文章“Hybrid?Riser?Tower：from?Functional?Specification?to?Cost?per?Unit?Length(混合立管塔：從功能規格說明到每單位長度的成本)”，DOT?XIII?Rio?de?Janeiro，2001年10月18日中。這樣的立管的更新形式已經在WO?02/053869?A1中提出。所有這些文檔的內容通過引用被并入本文，作為本公開內容的背景。

浮力張緊通常需要含多個隔室的大的中空的浮力罐，當該浮力罐充有空氣或特定的氣體如氮氣并被潛入水中時，其向立管塔的頂部提供所期望的張緊力。然而，制造這樣的大的罐是昂貴的。此外，萬一當多個隔室被淹沒在水中(這是在當將罐連接到塔的頂部或罐被連接之后時將罐潛入水中的安裝過程期間有意做的)時罐滲漏，則存在丟失罐或整個立管塔的風險。本發明的目的是解決這些問題中的一個或多個。

本發明的第一方面，提供了一種用于張緊位于海面下方的位置的在其底部被錨固的長形垂直的(或近似垂直的)海底結構物，其中所述設備包括作為其主要的浮力元件的多個中空的長形物體，并且還包括至少一個輔助的浮力元件，所述至少一個輔助的浮力元件實質上包括固體浮力材料。

垂直的(或近似垂直的)指的是結構物是垂直的塔類型的立管結構物(與鏈狀的或其他彎曲形式的結構物形成對比)，特別地考慮到其長度。其不應被理解成必須照字面地為垂直的，而事實上，由于海流和其他力的作用，其將很少是垂直的。

所述中空的長形物體可以是圓柱形的。所述中空的長形物體可以包括在兩端都被加蓋(cap)的管的節段。

所述中空的長形物體可以被均勻地且垂直地布置在中心心部的周圍，使得它們平行于浮力設備的垂直軸。

所述浮力設備可以包括用于支撐所述心部周圍的所述中空的伸長物體的支撐結構物。

所述多個中空的長形物體優選應該是可淹沒的。所述至少一個固體浮力元件可以包括泡沫元件。當所有的所述中空的長形物體被淹沒時，所述固體浮力元件應該優選地提供足夠的浮升力(uplift)以保持浮力設備漂浮。所述多個中空的長形物體可被圍繞所述固體浮力元件的外周布置。

所述長形海底結構物可以包括一個或多個剛性導管。所述導管可以被布置在結構心部(structural?core)的周圍。可選擇地，一些導管可以位于管狀的心部的內部。可選擇地，管狀的心部可以用作導管，其可以是單個的導管，或者結構物可以包括布置在其周圍的另外的導管。優選地，還提供與剛性導管相同數目的柔性導管，使得柔性導管將每個剛性導管連接到表面結構物。

本發明的另外的方面，提供了一種長形海底結構物，其具有在其底部的錨固裝置和連接在其頂部處或其頂部附近的用于張緊所述長形海底結構物的浮力設備，其中所述浮力設備包括作為其主要的浮力元件的多個中空的長形物體，并且還包括至少一個輔助的浮力元件，所述至少一個輔助的浮力元件實質上包括固體浮力材料。

所述浮力設備可以包括參考以上的本發明的第一方面所描述的任何變化形式。