[发明专利]海洋吸力锚

说明书

提供一种吸力锚，包括吸入室，以以下为边界：(i)周向外壁、(ii)具有中央开口的上壁以及(iii)内部壳体的壁；内部壳体界定与中央开口连通的通路，通路用于接收能够被固定至吸力锚的井口部件；吸入室具有较小的上部分和较大的下部分；较小的上部分包括沿着上壁的内侧从外壁至内部壳体延伸的内部加强构件；当锚被安装时较大的部分适应于被嵌入在海床中并且较小的部分适应于从海床突出；其中加强构件起作用以加强室的上壁抵抗塌陷并且起作用以刚性地支撑内部壳体使得内部壳体能够抵抗被施加至内部壳体的来源于被施加至被接收和固定在内部壳体中的井口部件的弯曲力矩的力。还提供安装吸力锚的方法。

技术领域

本发明涉及用于作为海底井例如油气井的底座和支撑部使用的海洋吸力锚。具体地，其涉及向井口罩提供一体的支撑部的结构，由此被施加至井口罩的弯曲力矩，例如被立管诱导的载荷，可以被吸收。

背景技术

吸力锚是与海床(或吸力锚待被吸入其中的任何的表面)形成封闭的容积并且其中的压力能够被调整使得其能够被相对于海床运动的装置。这通过将吸力锚内部的压力减少至小于在吸力锚位于的深度的外部海压力使得吸力锚被所创造的压力差吸入/推动入海床中来实现。相反地，如果期望拆卸吸力锚，那么这可以通过将吸力锚内部的压力增加至大于在吸力锚位于的深度的外部海压力使得吸力锚被所创造的压力差从海床推动出来来实现。

吸力锚越来越被采用作为用于海底井的底座，典型地油气井。一旦吸力锚已经被安装在海床中，那么导管，即形成用于井的外壳的管，被经过吸力锚的中央安装入海床中，例如通过将其打桩或水泥固定入直径过大的孔中。一旦导管已经被安装，那么井口可以被着陆入导管中，使得其在吸力锚上方延伸，使井口套筒在导管内向下地延伸。

这种类型的已知的吸力锚的例子在WO 01/65050和WO 2010/068119中公开。在每个情况下，中央开口设置在锚的上表面中以用于接收导管、井口等等。这些文献二者都还图示了提供依赖于中央开口的中央管以用于接收导管等等。WO 01/65050具体地描述了这如何在打桩/安装二者期间向导管提供横向支撑以及当其在之后被用作用于井口的锚固点时如何吸收被施加至其的力和载荷。其还公开了提供延伸锚的几乎全部的高度的径向内部支撑壁，其起作用以支撑中央管紧贴锚的外壁和上表面二者。

另一个已知的吸力锚在WO 2013/167872中公开，其中其被图示为具有已安装的高压力井口。其设置有一体的导管，代替上文描述的中央管，用于接收井口套筒。径向地延伸的内部壁以加强部的方式设置在锚的圆顶状的上表面内。

典型的海底井口组件包括海底井口(即高压力井口罩)，海底立管系统设备例如防喷器BOP(其可以包括下烟道和下层海底立管封装(LMRP))和/或采油树(其可以还被称为水下采油树)可以连接至海底井口。海底立管系统设备连接(在向下的方向)至井口并且典型地连接(在向上的方向)至在该立管系统设备和海面设施例如浮仓之间延伸的立管。立管典型地提供在海底井和海面设施之间的用于钻柱和钻井液的管道。

是重要的是，井口组件的完整性被保持，使得结构失效和井产流体的不受控制的释放不发生。作为结果，是期望的是，作用在组件上的力具有尽可能低的损坏组件的风险。

这样的力的一个来源是可以被位于井口上方的相对大的BOP和其他的部件的摇摆运动施加至井口的弯曲力矩。这可以导致井口的变形并且最终地导致疲劳失效，使其破裂。

如上文讨论的，是已知的是吸力锚设置有可以起作用以向导管提供横向支撑并且因此向被接收在其内的井口罩和/或壳体提供横向支撑的内部结构。在另一方面，WO 2016/085348提出提供分离的支撑框架，其可以安装在井口底座的顶部上以将被施加在井口上的弯曲力矩传递至底座并且传递入地面中。框架包括水平梁，水平梁从井口径向地延伸并且设置有在它们的周向端部的向下地延伸的足部。其进而具有停靠在底座的顶部上的邻接部。

发明内容