海洋吸力锚制造技术

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】海洋吸力锚
本专利技术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。
技术介绍
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WO01/65050和WO2010/068119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。WO01/65050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WO2013/167872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，WO2016/085348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。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，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。因此，本专利技术的吸力锚被配置为使得用于向吸入室的上壁提供必需的强度的加强部还起作用以将被施加至井口的横向力传输至吸力锚并且因此传输至海床。据此，井口可以被保护抵抗被位于其上方的部件例如BOP施加至其的弯曲力矩，而不需要另外的部件例如支撑框架，并且特别是不需要将这样的部件安装至在海床的吸力锚上。本专利技术使分离的支撑框架是多余的，因为弯曲力矩被有效地传递至加强构件，加强构件构成吸力锚的上壁的结构支撑物并且还承受施加在井口上的横向的和水平的力。由此，结构设计和安装程序二者都被简化。本专利技术因此提供解决在现有技术中发现的缺点中的至少某些的吸力锚。应当注意，本文使用的术语“中央”和相似的术语不意图是指吸力锚的精确的几何中心。而是，该术语用于是指在或朝向吸力锚的被吸入室围绕的中心的区域。同样地，“周向壁”不意图仅是指圆形的结构，而是指任何界定吸入室的周长的壁；该周长可以是圆形的或多边形的(规则的或以其他方式)。因为较大的部分是适应于当被安装时被嵌入在海床中的部分并且较小的部分是适应于从海床突出的部分，所以仅位于吸入室的上部部分(即在其的较小的部分中)的加强部不妨碍吸力锚的在海床中的运动。为了帮助其的向海床中的嵌入，较大的部分可以是基本上中空的，没有另外的内部部件，并且特别地，设置在较小的部分中的加强部应该不延伸入较大的部分中。实际上，优选地，当吸力锚被完全地安装时加强部本身停靠在海床上。然而，可以是必需的是提供在较大的部分内的某些另外的加固构件以支撑设置在内部壳体下的其他的部件。内部壳体可以适应于直接地接收井口部件(例如井口罩)。然而，优选地，内部壳体是适应于接收导管头的导管头插座。这具有标准的井口部件可以随后被以常规的方式安装入导管头中的优点。据此，导管头插座优选地还包括位于其中并且刚性地固定至其的导管头，导管头适应于接收井口部件。在这些排列中，导管头可以通过任何方便的方式被固定至导管头插座，例如通过焊接。然而，是优选的是导管头被夹持入导管头插座中。例如，导管头可以在其的下部部分被支撑环支撑，导管头可以被夹持环夹持紧贴支撑环。加强构件采取任何合适的提供足够的抵抗上壁的塌陷(即内爆)的阻力以及足够的对内部壳体的壁的刚性的形式和构造。一个方便的排列是加强构件从内部壳体的壁径向地延伸至外壁，例如相似于轮子中的轮辐。加强构件本身可以例如是I形梁。吸力锚优选地还包括依赖于内部壳体的中央(内)管。其起作用以划界吸入室的较大的部分的内部分。因此，其可以形成至位于其中的内部壳体和/或导管头的向下的延伸部。据此，其可以适应于接收依赖于井口的被固定在内部壳体中的井管。借助于这种排列，不一定具有以常规的方式的在导管头下方延伸的导管。如果必要，中央管可以借助于在较大的部分内的一个或更多个加固构件被固定以抵抗横向运动，如上文提到的。这样的部件与在较小的部分中发现的加强部区分开。优选地，这样的加固构件将设置在较大的部分的下部部分中并且因此远离加强部。它们可以从这样的中央管延伸至外壁。吸力锚优选地还包括吸入口以使空气和/或水能够被从吸入室泵送。其可以还具有多个附接点，例如眼板，设置在上壁以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸力锚，包括：/na.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；/nb.所述内部壳体界定与所述中央开口连通的通路，所述通路用于接收能够被固定至所述吸力锚的井口部件；/nc.所述吸入室具有较小的上部分和较大的下部分；/nd.所述较小的上部分包括沿着所述上壁的内侧从所述外壁至所述内部壳体延伸的内部加强构件；/ne.当所述锚被安装时所述较大的部分适应于被嵌入在海床中并且所述较小的部分适应于从所述海床突出；/n其中所述加强构件起作用以加强所述室的所述上壁抵抗塌陷并且起作用以刚性地支撑所述内部壳体使得所述内部壳体能够抵抗被施加至所述内部壳体的来源于被施加至被接收和固定在所述内部壳体中的井口部件的弯曲力矩的力。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170907 GB 1714402.31.一种吸力锚，包括：
a.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；
b.所述内部壳体界定与所述中央开口连通的通路，所述通路用于接收能够被固定至所述吸力锚的井口部件；
c.所述吸入室具有较小的上部分和较大的下部分；
d.所述较小的上部分包括沿着所述上壁的内侧从所述外壁至所述内部壳体延伸的内部加强构件；
e.当所述锚被安装时所述较大的部分适应于被嵌入在海床中并且所述较小的部分适应于从所述海床突出；
其中所述加强构件起作用以加强所述室的所述上壁抵抗塌陷并且起作用以刚性地支撑所述内部壳体使得所述内部壳体能够抵抗被施加至所述内部壳体的来源于被施加至被接收和固定在所述内部壳体中的井口部件的弯曲力矩的力。


2.根据权利要求1所述的吸力锚，其中所述较大的部分是基本上中空的。


3.根据权利要求1或2所述的吸力锚，其中所述内部壳体是适应于接收导管头的导管头插座。


4.根据权利要求3所述的吸力锚，其中所述导管头插座还包括位于其中并且刚性地固定至其的导管头，所述导管头适应于接收井口部件。


5.根据权利要求4所述的吸力锚，其中所述导管头被夹持入所述导管头插座中。


6.根据前述权利要求中任一项所述的吸力锚，其中所述加强构件从所述内部壳体的所述壁径向地延伸至所述外壁。


7.根据前述权利要求中任一项所述的吸力锚，还包括中央(内)管，所述中央(内)管依赖于所述内部壳体并且起作用以划界所述吸入室的所述较大的部分的内部分。


8.根据权利要求7所述的吸力锚，其中所述中央管适应于接收依赖...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·雷纳斯，K·E·埃林森，A·艾德，B·H·艾德森，H·S·内瑟，R·旺斯内斯，M·塞特尔，
申请(专利权)人：艾奎诺能源公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO