[发明专利]海底自由站立式立管系统和方法

权利要求书

1.一种自由站立式立管系统，所述自由站立式立管系统将海底源连接到水面结构，所述系统包括：

同心自由站立式立管，所述同心自由站立式立管包括内立管和外立管，在所述内立管和外立管之间形成环空，所述立管的下端通过下立管组件（LRA）和一个或多个海底柔性导管而流体联接到所述海底源，并且，所述立管的上端通过上立管组件（URA）和一个或多个上部柔性导管而机械连接到水下浮力组件并流体连接到所述水面结构；

所述LRA，包括第一大致筒形构件，所述第一大致筒形构件具有纵向孔、下端、上端以及大致筒形外表面，所述第一大致筒形构件包括从所述外表面延伸到所述孔的足够大的入流端口，以允许来自烃类流体源的烃类流动以及功能流体的流入，所述入流端口中的至少一个入流端口流体连接到LRA生产翼阀组件，所述第一大致筒形构件的上端具有适于流体连接到所述自由站立式立管的轮廓，所述第一大致筒形构件的下端包括适于连接到海床系泊点的连接器；以及

所述URA，包括第二大致筒形构件，所述第二大致筒形构件具有纵向孔、下端、上端以及大致筒形外表面，所述第二大致筒形构件包括从所述孔延伸到所述外表面的足够大的出流端口，以允许来自所述立管的烃类的流动，且至少一个端口允许功能流体流入所述环空中，所述出流端口中的至少一个出流端口流体连接到URA生产翼阀组件，以将所述第二大致筒形构件与所述上部柔性导管流体连接，所述第二大致筒形构件的上端包括适于连接到所述水下浮力组件的连接器，且所述第二大致筒形构件的下端具有适于流体连接到所述自由站立式立管的轮廓。

2.根据权利要求1所述的自由站立式立管系统，其中，所述LRA的大致筒形构件包括海底井口装置壳体，所述海底井口装置壳体具有下端和上端，所述下端流体连接到过渡接头，所述过渡接头被盖有第一垫板孔眼端锻件，所述第一垫板孔眼端锻件用作所述自由站立式立管的锚固点，所述过渡接头包括所述一个或多个入流端口，所述入流端口中的至少一个入流端口流体连接到所述LRA生产翼阀组件并连接到内部回接连接器，所述内部回接连接器流体连接到所述内立管，所述海底井口装置壳体的上端流体连接到LRA外部回接连接器，所述LRA外部回接连接器将所述海底井口装置壳体流体连接到立管应力接头，所述立管应力接头又流体连接到所述外立管。

3.根据权利要求1所述的自由站立式立管系统，其中，所述URA包括钻井筒管适配器，所述钻井筒管适配器的第一端流体连接到所述自由站立式立管，所述钻井筒管适配器的第二端流体连接到包括一个或多个出流端口的管系头，所述管系头的下端连接到套管头，并且所述套管头连接到钩环凸缘适配器，所述钩环凸缘适配器的顶部上盖有第二垫板孔眼端锻件，所述第二垫板孔眼端锻件用作将所述自由站立式立管附连到所述水下浮力组件的附连点，所述URA生产翼阀组件通过所述上部柔性导管之一流体连接到所述出流端口之一和所述水面结构。

4.根据权利要求1所述的自由站立式立管系统，其中，所述LRA还包括将所述LRA生产翼阀组件与所述海底柔性导管之一流体连接的管套组件。

5.根据权利要求2所述的自由站立式立管系统，所述过渡接头还包括用于ROV干预和/或维护的一个或多个热入扣端口。

6.根据权利要求1所述的自由站立式立管系统，所述自由站立式立管还包括环空通气短节，所述环空通气短节允许所述内立管与所述外立管之间的所述环空对环境开放，以便于流动保障流体的循环，或者，允许所述环空对环境关闭，以利用水合物防止流体来取代所述环空中的海水，所述水合物防止流体选自由如下项组成的组或其组合：包含低压或高压气垫的气相；加热的海水或其它水；以及甲醇或其它有机流体。

7.根据权利要求6所述的自由站立式立管系统，其中，所述环空通气短节包括能够由ROV控制的一个或多个阀。

8.根据权利要求1所述的自由站立式立管系统，其中，所述URA生产翼阀组件包括至少一个紧急关断阀（ESD），所述至少一个紧急关断阀（ESD）选自由如下项组成的组：一个液压操作ESD、一个电操作ESD、以及一个液压操作ESD和一个电操作ESD，其中，上述这些ESD都利用连接到水面处的收集船的脐带缆来控制。

9.根据权利要求1所述的自由站立式立管系统，其中，所述URA生产翼阀组件包括第一流动控制阀和第二流动控制阀，用于控制所述内立管中和所述环空中的流动。