[发明专利]立管支撑物

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于支撑立管的方法和装置以及一种立管组件本身。具体但不排除地，本发明涉及一种适合于用在石油和天然气行业中的装置，向可以经历严峻的环境条件的立管提供改进的支撑物。

背景技术

传统上，柔性管被用于从一个位置向另一位置输送产品流体，诸如油和/或气体和/或水。柔性管在连接海底位置到海平面位置中特别有用。柔性管通常形成为管体和一个或多个端部配件的组件。该管体通常形成为形成承压导管的层状材料的复合物。管结构允许大挠度，而不会导致损害管在其寿命内的功能的弯曲应力。管体通常被制成为包括金属层和聚合物层的复合结构。

在已知的柔性管设计中，管包括一个或多个拉伸铠装层(tensile armour layer)。这种层上的主载荷是张力。在高压力应用中，拉伸铠装层经受来自内压端盖载荷和重量的高拉伸载荷。这可以在柔性管中导致故障，因为这种情况经历很长时间。

一种在过去已经尝试以在某种程度上缓解上述问题的技术为：使用水中拱形物结构(mid-water arch structure)来支撑立管的一部分，例如通过承受立管的中间部分的重量。图1a和图1b示出了使用水中拱形物结构的已知配置的示例，图1a和图1b分别示出了“陡峭型S(steep S)”配置和“惰型S(lazy S)”配置。在这些配置中，提供了适合于从海底位置向浮动设施202(诸如，平台或浮标或船)输送产品流体(诸如，油和/或气体和/或水)的立管组件200。该立管被提供为柔性立管(即，包括柔性管)。立管组件200还包括搁在海床204上的水中拱形物208，用于通过承受其重量来支撑立管的一节。立管高效地搭在水中拱形物的弯曲表面上。立管可以被夹紧到拱形物208，以便帮助避免可能由潮汐或移动的船舶导致的水移动所造成的立管的任何移动，或者例如由海洋生长物(甲壳类动物和其他海洋生命和/或依附到立管的海洋残骸)所造成的变化重量。水中拱形物和柔性管的定位可以被布置成产生陡峭型S配置206₁或惰性S配置206₂。

然而，与其他技术(诸如，使用浮力辅助工具)相比，这些S配置需要相对较高的安装成本和相对较长的安装时间。这是因为安装水中拱形物结构的时间和成本是相对较高的。

此外，有时，立管的移动和/或浮力变化可以变得足够强大，以能够使立管从其在拱形物上的位置滑动，或者事实上使将立管保持到拱形物的夹具弄坏并且允许立管从水中拱形物结构的支撑升起。在没有迅速注意的情况下，已经挣脱水中拱形物的立管可能造成严重问题，包括立管本身的故障和相关问题。

发明内容

本发明的一个目的在于至少部分地缓解上述问题。

本发明的实施例的一个目的在于提供一种立管组件和一种用于支撑立管组件的方法，该立管组件比已知的组件对由潮汐、移动的船舶、重量变化和/或海洋生长物所造成的移动更有弹力。

本发明的实施例的一个目的在于提供一种立管组件和一种用于支撑立管组件的方法，该立管组件被锚定到固定结构(诸如海床)，并且针对上述立管升起问题的可能性而配置。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于支撑立管的装置，所述立管包括至少一段柔性管，所述装置包括：锚定元件，所述锚定元件用于将立管锚定到固定结构；以及支撑部分，所述支撑部分被配置成支撑柔性管的一节，所述支撑部分具有承载面，所述承载面用于所述柔性管的一节抵靠从而抑制所述柔性管向上移动。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于从海底位置输送流体的立管组件，包括：立管，所述立管包括至少一段柔性管；支撑装置，所述支撑装置用于支撑所述柔性管的至少一部分，所述支撑装置包括具有承载面的支撑部分，所述承载面用于所述柔性管的部分抵靠从而抑制所述柔性管向上移动；以及至少一个浮力元件，所述至少一个浮力元件用于向所述立管的一部分提供浮力。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于支撑柔性管的方法，所述方法包括以下步骤：提供包括至少一段柔性管的立管；提供用于支撑所述立管的至少一部分的支撑装置，所述支撑装置包括具有承载面的支撑部分，所述承载面用于所述柔性管的部分抵靠从而抑制所述柔性管向上移动；以及提供用于向所述立管的一部分提供浮力的至少一个浮力元件。