[发明专利]海底海面之间的液体输送装置

说明书

本发明涉及海底海面之间的液体输送装置，特别是涉及从海底矿床收集和提升石油的装置，更确切地说，这样的装置至少使用一条挠性导管。

许多年来，社会上长期生产和销售的挠性导管都具有良好的性能，它们被用来装备海底油田，尤其是被用来收集和提升来自采油井口或其他装置例如连接部件（连接管）的石油，从海底一直通到海面支架上，例如通到浮动式、半潜式或支索锚固式之类的工作平台上或者船只上。

对于这些在海底（尤其是采油井口）和海面支架之间的挠性导管来说，已经推荐并采用了几种不同的装置。

马奥尼（MAHONEY）和布瓦德（BOUVARD）于1986年5月5日到8日在德克萨斯州休斯顿举行的第18届海洋技术大会的一次会议上提供的题为“北海浮动平台采油装置软管采油取油系统”的文献（海洋技术大会文献OTC5163）中，对上述几种不同的装置作了说明;最近，在美国石油研究所发表的1987年9月第一版题为“海底采油系统设计和作业方案介绍”的文献（美国石油研究所方案介绍17A）中，对上述几种不同的装置也作了说明。

这样，美国石油研究所的文献第67页上所述的，分别称为“LAZY    S”或“LAZY    WAVE”（缓波）以及“STEEP    S”或“STEEP    WAVE”（陡波）的装置就用于若干石油开采和提升装置中。

在这些装置中，挠性导管呈悬链状延伸在海面支架和具有上浮性的中间部件之间，适于把凹面朝向海底的弯曲件在导管的部分长度上同导管相连接。

中间部件可以是凹面朝着海底的拱形件，如果需要的话，可用锚杆连接到海底，把一套具有上浮性的部件（浮筒）连续配置并固定在导管上;或者如1985年2月号《海洋工程师》第31页上以及EP-A-0251488中所述，用锚杆把具有上浮性的浮筒连接到海底。在这后一种装置中，浮筒下部导管的凹面朝向采油井口或朝向位于海底的取油装置。

在“LAZY    S”或“LAZY    WAVE”装置中，中间部件下方的导管部分配有直到海底的呈悬链状的装置，导管就在海底一直延伸到采油井口或位于海底的连接部件上。

尤其在海面支架同采油井口垂直的大多数情况下，这种装置增加了采油井口与海面之架之间所需要的导管长度，特别是需要在海底占据较大的面积，因此，如果使用大量导管或多组导管，就会产生许多错综复杂的问题。

在“STEEP    S”或“STEEP    WAVE”装置中，在中间部件和海底之间的导管部分被拉直，导管下端固定于海底的基座上。

这种基座的简图见上述海洋技术大会文献的图9。

在这种类型的装置中，必须把每根取油导管连接到预先安装好的基座上，并且把来自采油井口的一根或多根导管连接到该基座上（参见海洋技术大会文献的图11）。

这种解决方案需要建筑和安装带有连接部件的大体积大重量基座。此外，在以前的装置中，连接作业是通过潜水员加以实施的，这就必然使安装工作复杂化，也限制了使用深度，除非如同EP-A-0251488文献中所述的那样，使用专门的，费用昂贵的、复杂的和难度大的遥控自动连接装置。

本发明的目的在于消除“STEEP    S”或“STEEP    WAVE”以及“LAZY    S”或“LAZY    WAVE”装置的缺陷，提供一种特别简单的和经济的装置，尤其在安装时，可实现采油井口和海面支架之间的连续连接（除了根据需要加在导管上的一些简单接头之外）。显然，导管都处于同一个垂直面上。

本发明的装置与“STEEP    S”或“STEEP    WAVE”装置的相似之处是：中间部件下方的导管部分被拉紧连接到海底的固定点上，其基本特征在于，上述导管下部至少一个区域有一些保持机构，这些保持机构同所述固定点相连接，使位于中间部件和保持机构之间的导管部分拉紧，并使其同垂直面上的预先确定了弯曲度的导管相连通，弯曲导管凹面朝向采油井口或位于海底的取油装置。

在最佳实施例中，所述保持机构在中间部件和海底之间至少包括一个绕导管安装的加强箍，该加强箍用于拉紧导管，通过至少一根锚杆连接到固定点上，最好以配置在海底的固定锚的方式加以实施。最好是，两根锚杆固定在固定锚上的同一点，从固定锚开始向高处分开，各自连接到在所述加强箍凸起处成一直线的、在中心线上的两个构件中的一个构件上。这种布置所具有的优越性是，当导管（尤其在横流的作用下）偏移出垂直面时，可避免对装有加强箍的导管产生偏移拉力。