本發(fā)明涉及海底鉆井孔相關操作，例如鉆孔和/或鉆井孔介入操作，其中由隔水管部段組成的隔水管柱在適用于進行海底鉆井孔相關操作的船和海底鉆井孔之間延伸。

本發(fā)明還涉及在船和海底鉆井孔之間延伸的隔水管柱。

本發(fā)明還涉及隔水管部段。

背景技術：

在現(xiàn)有技術中通常在船的隔水管儲存器中儲存多個隔水管部段，由所述隔水管部段組成海底隔水管柱。

通常地，隔水管部段包括隔水管管件和位于隔水管管件外部并且沿著隔水管管件平行的額外的一個或多個輔助管件，所述輔助管件也被稱為衛(wèi)星管件或管線、服務管件或管線，或外圍管件或管線。輔助管件例如用作通往bop或其它海底設施的流體管線，例如節(jié)流管線、壓井管線、液壓管線、增壓管線、注入管線(例如用于二醇)等。

在主隔水管管件的常規(guī)設計中，主隔水管管件的每端設置有沿徑向延伸的凸緣，主管件和凸緣由鋼制成。凸緣中的一個或兩個可以具有螺栓孔從而允許通過螺栓和螺母來結合隔水管部段。

輔助管件可以具有安裝在其一端或兩端的單獨的連接件(例如卡銷配件)或者被設計成密封地安裝在相鄰隔水管部段的輔助管件中。

隔水管部段具有不同長度。通常地，隔水管部段具有在50英尺(15.24米)至90英尺(27.43米)之間的長度。隔水管部段的非常常見的長度為75英尺(22.86米)。

隔水管部段通常較為笨重；遠比海上鉆孔工業(yè)中使用的其它管材更重。例如單個75英尺的海底隔水管部段的重量可能在20至25噸之間，所述重量是相同長度的鉆管的重量所無法匹敵的。因此主要鑒于其尺寸(直徑)和重量，隔水管處理受到與鉆管處理不同的考慮。

例如wo2009/102196公開了一種單體船，所述單體船具有船體和船體內的隔水管儲存艙。在隔水管儲存船體中，隔水管部段以其水平定向堆疊。設置龍門起重機從而從儲存艙中升高隔水管部段或者將隔水管部段降低至儲存艙中并且將每個單獨的隔水管部段放置在隔水管便道機上或者從便道機上撿起隔水管部段。隔水管部段的前端實際上連接至隔水管柱提升工具，所述隔水管柱提升工具將隔水管部段連接至船的隔水管柱處理能力起吊設備。通過升高提升工具和便道機的操作，使隔水管部段達到與作業(yè)線一致的豎直定向或豎立定向，沿著所述作業(yè)線懸吊隔水管柱使其進入海中。隔水管柱的已經入水的部分然后被船的隔水管柱吊架(通常被稱為隔水管卡盤)臨時保持。然后使新的隔水管部段在入水的隔水管柱的上方保持對齊并且相互連接連接件配件布置從而將新的隔水管部段結合至隔水管柱。然后通過隔水管柱吊架釋放隔水管柱并且以新附接部段的長度進行降低。然后隔水管柱再次被隔水管柱吊架懸吊并且重復新的隔水管部段的結合過程。

已經發(fā)現(xiàn)這種組裝隔水管柱的已知方法是耗時的。特別地，需要作出大量努力從而適當?shù)剡M行隔水管部段之間的連接。特別地，鑒于進行每次連接期望的或需要的測試，所述已知方法不利地非常緩慢。

wo2014/168471中提出使用150英尺的隔水管部段，所述隔水管部段儲存在船上并且豎立并設置在與隔水管柱組裝過程相關的作業(yè)線中。在該發(fā)明的上下文中設想可以在與鉆孔作業(yè)線分離的專用作業(yè)線中進行隔水管的組裝和拆卸，但是也可以在進行鉆孔活動的同一個作業(yè)線中進行隔水管的組裝和拆卸。

wo2014/168471中公開了具有隔水管儲存艙的船，所述隔水管儲存艙位于甲板下方的船體內。隔水管儲存艙包括儲存機架，所述儲存機架中適配成以水平定向儲存多個隔水管部段和/或預組裝的隔水管支架的平行堆疊。船在儲存艙的甲板和頂板之間設置有狹長的隔水管轉移開口。該隔水管轉移開口在平行于儲存機架的方向上延伸并且具有一定的長度和寬度從而允許經由隔水管轉移開口以水平定向轉移單個隔水管部段或單個隔水管支架使其離開和進入隔水管儲存艙。船進一步具有設置在隔水管儲存艙內的位于隔水管轉移開口下方的隔水管轉移站。所述站設置有轉移升降機，所述轉移升降機適配成以其水平定向升高和降低單個隔水管部段或單個隔水管支架從而使隔水管部段或隔水管支架穿過隔水管轉移開口。在隔水管儲存艙內設置橋式行進梁起重機，所述起重機適配成提升和降低單個隔水管部段或單個隔水管支架從而至少分別允許從儲存機架中移出單個隔水管部段或單個隔水管支架以及允許將單個隔水管部段或單個隔水管支架放入儲存機架中。起重機還適配成使單個隔水管部段或單個隔水管支架至少在轉移站和儲存機架上方的位置之間進行橫向運送。

特別是當隔水管部段設置有浮力構件時，與較長(例如150英尺長)的隔水管部段的處理(特別是豎立)相關的一個事情是隔水管部段在豎立過程中由于隔水管部段傾向于在該部段中彎曲因而經受的巨大應力。

技術實現(xiàn)要素：

例如鑒于希望具有較大長度(例如150英尺)的隔水管部段，本發(fā)明的目的是提供改進的或至少替代的隔水管部段從而例如進行鉆孔活動。

本發(fā)明的目的還在于提供一種允許有效部署較長的鉆孔隔水管部段的方式，所述方式包括豎立過程(在所述豎立過程中使隔水管部段從水平位置到達豎直位置)和松開隔水管柱的反向過程，優(yōu)選不需要使用強力背材或者允許降低強力背材的強度要求。允許降低強力背材的強度要求可以例如允許相當簡單的強力背材(例如在豎立過程開始時以沿著隔水管部段的單側延伸的梁結構的形式)和/或例如允許強力背材的相對輕質的合成復合結構，以便進行處理和降低隔水管提升系統(tǒng)上的負荷。

本發(fā)明的第一方面提出一種鉆孔隔水管部段，所述鉆孔隔水管部段包括：

-主隔水管管件，所述主隔水管管件具有軸線和長度，

其中所述主隔水管管件在其每端設置有沿徑向延伸的凸緣，

-多個輔助管件，所述輔助管件設置在隔水管管件的外部并且平行于隔水管管件，所述輔助管件至少包括節(jié)流管線和壓井管線，

-一個或多個夾具，所述夾具沿著主隔水管管件的長度分布并且固定至所述主隔水管管件，所述一個或多個夾具適配成相對于主隔水管管件保持至少所述節(jié)流管線和所述壓井管線，

-浮力構件，

其中優(yōu)選地，所述隔水管部段具有至少100英尺(30.48m)，例如120英尺(36.57m)或150英尺(45.72m)的長度，

并且其中

至少節(jié)流管線和壓井管線通過位于每個節(jié)流管線和壓井管線和每個凸緣之間的拉伸負荷傳遞連接組件以拉伸負荷共享設置的方式連接至每個凸緣，使得在隔水管柱中的隔水管部段的豎直使用定向下，重量應力分布在主隔水管管件和節(jié)流管線以及壓井管線上，

并且其中

浮力構件形成隔水管部段的外部，隔水管部段的外部包括相對于主隔水管管件的軸線完全相反并且平行的平坦底部堆疊面和平坦頂部堆疊面，允許隔水管部段以水平定向堆疊并且平坦底部堆疊面放置在下方隔水管部段的平坦頂部堆疊面上，

并且其中

節(jié)流管線和壓井管線相對于主隔水管管件的軸線彼此完全相反地設置在平坦底部堆疊面和平坦頂部堆疊面之間，優(yōu)選設置在與平坦底部堆疊面和平坦頂部堆疊面正交的平面中。

本發(fā)明的第一方面的隔水管部段可以例如使用橋式梁起重機通過水平提升隔水管部段從機架頂部取出，然后仍然以水平位置供應至隔水管部段的豎立系統(tǒng)，例如所述系統(tǒng)的便道機。當通過提升隔水管部段的一端同時例如另一端支撐在便道機的滑塊上從而將隔水管部段從水平定向豎立成豎直定向時，隔水管部段中彎曲所引發(fā)的拉伸負荷主要分布在主隔水管管件以及節(jié)流管線和壓井管線的位于下方的管線上。

因此本發(fā)明的第一方面提供一種隔水管部段設計，所述隔水管部段設計允許最佳地使用堅固的節(jié)流管線和壓井管線從而應對隔水管部段豎立過程中經歷的較大負荷。

設想在實施方案中節(jié)流管線和壓井管線為具有1英寸壁厚的鋼管。

設想在實施方案中節(jié)流管線和壓井管線的壓力等級為15000psi，所述壓力等級為深水應用(例如10000英尺或更大的水深)的實際要求。所述壓力等級已經要求這些管線非常堅固，鑒于從水平初始位置或儲存位置至作業(yè)線中的用于部署隔水管柱的豎直位置的豎立過程，本發(fā)明的隔水管部段最佳地利用該堅固性。

當處理非常長的隔水管部段，例如長度為至少100英尺(30.48m)例如120英尺(36.57m)或150英尺(45.72m)的隔水管部段時，豎立過程中出現(xiàn)的非常巨大的負荷的問題是特別引人注意的。在實際實施方案中，150英尺的裝配有浮力構件的隔水管部段(具有21英寸外徑和18.75英寸內徑的鋼制主隔水管管件和15000psi等級的具有6.5英寸外徑和4.5英寸內徑的鋼制壓井管線和節(jié)流管線)的重量可能在45至55公噸之間。該龐大重量結合150英尺的長度造成在豎立過程中非常巨大的負荷。

在實際實施方案中，主隔水管管件及其凸緣由脫氧鋼(例如至少用于主隔水管管件的x80鋼)制成。

在實際實施方案中，主隔水管管件具有21英寸的外徑和18.75英寸的內徑，例如由x80鋼制成的鋼制的主隔水管管件。

在實際實施方案中，壓井管線和節(jié)流管線中的每一者具有6.5英寸的外徑和4.5英寸的內徑并且例如由脫氧鋼制成。

在實際實施方案中，在150英尺的隔水管部段中浮力構件可以占隔水管部段的總干重的較大百分比，例如可以在150英尺的隔水管部段上設置干重在15至20噸之間的浮力構件。

注意到已經開發(fā)了使用混合鋼和復合管結構的節(jié)流管線和壓井管線，其具有鋼制內管芯和圍繞鋼芯纏繞的復合材料。在本發(fā)明的范圍內也可以使用這些混合管線。例如所述混合管線可以具有15000psi的壓力等級。

在一個實施方案中，成對的浮力構件中的每一者的橫截面具有半圓形外側。亦即，成對的浮力構件的橫截面中包括圓形外邊緣，其中圓形外邊緣的頂部和底部齊平從而相對于主隔水管管件的軸線形成平行平坦的底部堆疊面和頂部堆疊面。

在一個實施方案中，每個節(jié)流管線和壓井管線與每個凸緣之間的拉伸負荷傳遞連接組件實施為，當通過提升隔水管部段的一端使隔水管部段從水平定向豎立成豎直定向時，節(jié)流管線和壓井管線中的位于上方的管線不會承載壓縮負荷。因此當隔水管部段水平并且在豎立過程中觀察時，只有兩個管線的位于最下方的管線用于承載拉伸負荷，兩個管線中的另一個管線不承載拉伸負荷也不承載任何明顯的壓縮負荷，從而避免了屈曲問題。

在一個實施方案中，拉伸負荷傳遞連接組件包括：

-穿過凸緣的多臺階孔，所述孔具有軸線并且所述孔具有多個相鄰的臺階部分，每個臺階部分包括周向表面和肩部表面，其中當在節(jié)流管線或壓井管線的拉伸負荷的方向上觀察時，多臺階孔的軸向隔開的肩部表面具有相對于彼此逐步減小的直徑，例如至少為具有三個肩部表面的三臺階孔，

-多臺階端部配件，所述多臺階端部配件設置在各個輔助管件上，所述端部配件具有多個相鄰的臺階部分，每個臺階部分包括周向表面和肩部表面，其中當在節(jié)流管線或壓井管線的拉伸負荷的方向上觀察時，多臺階端部配件的軸向隔開的肩部表面具有相對于彼此逐步減小的直徑，例如至少為具有三個肩部表面的三臺階孔，

其中多臺階孔和多臺階端部配件的肩部表面適配成同時彼此接觸，從而將待傳遞的拉伸負荷分布在所述肩部表面上。

所述拉伸負荷傳遞連接組件優(yōu)選設置在壓井管線和節(jié)流管線兩者中的每端處。應理解隔水管部段中也可以使用相同的組件，其中除了節(jié)流管線和壓井管線之外的其它輔助管線用作隔水管部段中的拉伸負荷共享構件。

設置多臺階孔和匹配的端部配件允許優(yōu)化輔助管件與各個凸緣之間的負荷傳遞，因為該負荷或多或少地分布在多臺階孔的長度上。在現(xiàn)有技術已知的設計中存在單肩孔，因此負荷集中在例如孔中部的單個肩部上。負荷沿著凸緣中的孔的長度分布在多個肩部上允許最佳負荷傳遞并且利用凸緣的強度，在脫氧鋼凸緣的實施方案中，所述凸緣例如具有4英寸至8英寸之間，例如5至7英寸之間，例如6英寸的孔厚度或有效孔長度。

所述多臺階孔相比于錐對錐設置(其中孔在其有效長度上為錐形并且輔助管件帶有與所述錐形孔匹配的錐形端部配件)也是有利的。由于輔助管件上的拉伸負荷，這種單錐設置造成凸緣中不希望的側面應力，所述側面應力使孔變寬并且使凸緣經受不適當?shù)膽Α?/p>

在一個實施方案中，多臺階孔和端部配件的至少一對接觸的肩部表面位于與孔的軸線正交的平面中。匹配表面的正交定向使得拉伸負荷不轉化或極少地轉化成凸緣上的側面應力。

在一個實施方案中，當在節(jié)流管線或壓井管線的拉伸負荷的方向上觀察時，多臺階孔和端部配件的至少一對接觸的肩部表面位于漸縮的錐形平面中，所述錐形平面相對于與孔的軸線正交的平面成至多20°的角度。由于有限的錐角，由各對匹配表面吸收的拉伸負荷對孔周圍的凸緣材料僅造成相對有限的變寬效應，這可以在由輔助管線或其端部件形成的銷釘周圍的盒方面看到。所述角越小，則側面應力也越小。具有至少一個所述錐形肩部的優(yōu)點是定中效應，因此輔助管件相對于凸緣中的孔定中。

在一個實施方案中，當在節(jié)流管線或壓井管線的拉伸負荷的方向上觀察時，多臺階孔和端部配件中的至少一對接觸的肩部表面位于變寬的錐形平面中，所述錐形平面相對于與孔的軸線正交的平面成至多20°的角度。例如可以僅針對一對匹配表面(例如凸緣外端面附近的一對匹配表面)設置的該設置可以造成孔周圍的凸緣材料的收縮效應，因此在輔助管線受到拉伸負荷時造成盒的收縮。

在一個實施方案中，多臺階端部配件實施為螺母，其中各個輔助管件設置有螺紋部分，螺母旋擰在所述螺紋部分上從而允許調節(jié)端部配件的位置。例如輔助管件具有焊接在輔助管件的鋼制主體上的鋼管端部件。設置螺母的實施方案可以允許有效地調整由各個輔助管線吸收的拉伸負荷相比于由主隔水管管件吸收的部分的比例。螺母還允許有效的結構，例如當進行維護時允許容易地更換輔助管線。

在一個實施方案中，輔助管件的螺紋部分上還設置有鎖定螺母，從而允許將多臺階端部配件鎖定至期望的位置。

在一個實施方案中，凸緣中的用于輔助管件的孔具有4英寸至8英寸之間，例如5至7英寸之間，例如6英寸的長度。

例如多臺階孔具有三個臺階和三個肩部表面，并且端部配件也具有三個肩部，例如孔具有4英寸和8英寸之間的長度。

在一個實施方案中，所述或每個凸緣在凸緣中的每個壓井管線孔和節(jié)流管線孔附近設置有兩個螺栓孔，在各個壓井管線和節(jié)流管線的每一側設置有一個螺栓孔。可能地，所述或每個凸緣進一步設置有用于連接件螺栓(所述連接件螺栓將相鄰的隔水管部段相互連接)的兩對額外的螺栓孔，所述兩對額外的螺栓孔各自設置在主隔水管管件的相反的側部上，每對螺栓孔分布在鄰近各個節(jié)流管線和壓井管線的螺栓孔之間。

在一個實施方案中，主隔水管管件為金屬管件，優(yōu)選為鋼管，并且保持一個或多個輔助管件的至少一個夾具，優(yōu)選所有夾具包括具有多個帶狀構件的金屬，優(yōu)選為鋼制的不連續(xù)夾緊帶，所述帶狀構件與金屬主隔水管管件進行金屬對金屬的直接接觸，其中夾具包括一個或多個緊固件從而將帶狀構件彼此固定并且產生夾緊帶在主隔水管管件上的摩擦夾緊。

其中當在使隔水管部段從水平定向豎立成豎直定向的過程中提升隔水管部段的一端時，該摩擦使得保持節(jié)流管線和壓井管線的夾具的帶至少在其相對于主隔水管管件的角位置方面相對于隔水管管件保持原位。

提供上述夾具設計避免了節(jié)流管線和壓井管線在豎立過程中隔水管上的負荷下相對于主隔水管管件移動。所述移動是不希望的，因為其可能減少這些管線中的位于下方的管線對隔水管部段內的張力吸收的貢獻或者使其失效。所述設計基于本發(fā)明的如下認知：由于豎立過程中隔水管部段的負荷和彎曲，這些管線傾向于偏離其在該過程中平行于主隔水管管件的原始筆直形狀并且或多或少地變成渦旋形狀。

在一個實施方案中，隔水管部段的長度為至少100英尺(30.48m)例如120英尺(36.57m)或150英尺(45.72m)，其中隔水管部段的中間位置沿著其長度設置有兩個隔水管夾持部可接合部分，所述隔水管夾持部可接合部分的間隔對應于75英尺(22.86米)隔水管部段的端部之間的間隔。例如當使用起重機堆疊或卸垛隔水管部段時，例如在150英尺的隔水管部段上設置這種隔開的隔水管夾持部可接合部分大大減少了隔水管部段的水平處理過程中的負荷。在一個實施方案中，每個夾持部可接合部分包括安裝至隔水管部段的鉤狀件構件，例如與圍繞主隔水管管件安裝的套管一體形成的鉤狀件。

本發(fā)明的第二方面涉及根據(jù)權利要求13所述的隔水管部段，其中至少節(jié)流管線和壓井管線通過位于每個節(jié)流管線和壓井管線和每個凸緣之間的拉伸負荷傳遞連接組件以拉伸負荷共享設置的方式連接至每個凸緣，使得在隔水管柱中的隔水管部段的豎直使用定向下，重量應力分布在主隔水管管件和節(jié)流管線以及壓井管線上，

并且其中拉伸負荷傳遞連接組件包括：

-穿過凸緣的多臺階孔，所述孔具有軸線并且所述孔具有多個相鄰的臺階部分，每個臺階部分包括周向表面和肩部表面，其中當在節(jié)流管線或壓井管線的拉伸負荷的方向上觀察時，多臺階孔的軸向隔開的肩部表面具有相對于彼此逐步減小的直徑，例如至少為具有三個肩部表面的三臺階孔，

-多臺階端部配件，所述多臺階端部配件設置在各個輔助管件上，所述端部配件具有多個相鄰的臺階部分，每個臺階部分包括周向表面和肩部表面，其中當在節(jié)流管線或壓井管線的拉伸負荷的方向上觀察時，多臺階端部配件的軸向隔開的肩部表面具有相對于彼此逐步減小的直徑，例如至少為具有三個肩部表面的三臺階孔，

其中多臺階孔和多臺階端部配件的肩部表面適配成同時彼此接觸，從而將待傳遞的拉伸負荷分布在所述肩部表面上。

應理解如上討論的多臺階孔和匹配的端部配件的優(yōu)點適用于本發(fā)明的第二方面。同樣地，上文討論的孔和匹配的端部配件的所有實施方案以及參考本發(fā)明的第一方面的每個其它技術特征可以(例如在所述特征的各種組合中)與權利要求13的隔水管部段組合。

本發(fā)明的第三方面涉及根據(jù)權利要求14所述的隔水管部段。

其中優(yōu)選地，所述隔水管部段具有至少100英尺(30.48m)，例如120英尺(36.57m)或150英尺(45.72m)的長度，

并且其中

至少節(jié)流管線和壓井管線通過位于每個節(jié)流管線和壓井管線和每個凸緣之間的拉伸負荷傳遞連接組件以拉伸負荷共享設置的方式連接至每個凸緣，從而使得在隔水管柱中的隔水管部段的豎直使用定向下，重量應力分布在主隔水管管件和節(jié)流管線以及壓井管線上，

其中隔水管管件為金屬管件，優(yōu)選為鋼管，并且其中至少一個優(yōu)選所有夾具包括具有多個帶狀構件的金屬，優(yōu)選為鋼制的不連續(xù)夾緊帶，所述帶狀構件與金屬主隔水管管件進行金屬對金屬的直接接觸，其中夾具包括一個或多個緊固件從而彼此固定帶狀構件并且產生夾緊帶在主隔水管管件上的摩擦夾緊，

其中當在使隔水管部段從水平定向豎立成豎直定向的過程中提升隔水管部段的一端時，該摩擦使得保持節(jié)流管線和壓井管線的夾具的帶至少在其相對于主隔水管管件的角位置方面相對于隔水管管件保持原位。

應理解上文參考本發(fā)明的第一方面討論的一個或多個夾具的優(yōu)點適用于本發(fā)明的第三方面。同樣地，上文討論的所有實施方案以及參考本發(fā)明的第一和/或第二方面的每個其它技術特征可以(例如在所述特征的各種組合中)與權利要求14的隔水管部段組合。

本發(fā)明的方面還涉及一種用于組裝隔水管柱的方法，所述方法通過相互連接隔水管部段從而組成在適配成進行海底鉆井孔相關操作的船與海底鉆井孔之間延伸的隔水管柱，所述海底鉆井孔相關操作例如為鉆孔和/或鉆井孔介入操作，所述方法包括：

-通過將隔水管部段的前端連接至隔水管柱提升工具從而使隔水管部段從水平初始定向豎立，所述隔水管柱提升工具將隔水管部段連接至船的隔水管柱處理能力起吊設備，然后例如借助于便道機升高提升工具，所述便道機具有支撐隔水管部段的后端的滑塊，使隔水管部段達到與作業(yè)線一致的豎直或豎立定向，隔水管柱沿著所述作業(yè)線被懸吊并進入海中。

在隔水管部段的所述水平初始定向下，節(jié)流管線和壓井管線設置在平坦的底部堆疊面與頂部堆疊面之間。因此在豎立過程中節(jié)流管線和壓井管線維持在主隔水管管件的上方和下方。因此，在豎立過程中最佳地使用牢固的節(jié)流管線和壓井管線從而應對隔水管部段的豎立過程中經歷的巨大負荷。

在所述方法的一個實施方案中，在通過提升隔水管部段的一端使隔水管部段從水平定向豎立成豎直定向的過程中，節(jié)流管線和壓井管線中的位于上方的管線不會承載壓縮負荷。

本發(fā)明的第五方面涉及根據(jù)權利要求17所述的隔水管柱，所述隔水管柱在海底鉆井孔和海底鉆井孔操作船例如鉆探船之間延伸或待組裝并延伸。隔水管柱包括由相互連接的第一長度的隔水管部段組成的第一柱部分和由相互連接的第二長度的隔水管部段組成的第二柱部分，其中第一長度的隔水管部段比第二長度的隔水管部段更長，例如為兩倍長，并且其中第一長度的隔水管部段和第二長度的隔水管部段各自設置有浮力構件。第二長度的隔水管部段的浮力構件具有比第一長度的隔水管部段的浮力構件更大的深度等級。

本發(fā)明的隔水管柱具有10000至14000英尺之間的長度，其中由第一長度的隔水管部段組成的第一柱部分延伸至7000至9000英尺之間的深度，并且由第二長度的隔水管部段組成的第二柱部分延伸至至多12000英尺的深度，并且當隔水管延伸至大于12000英尺時，隔水管柱具有包括裸露的第一長度的隔水管部段或者優(yōu)選由裸露的第一長度的隔水管部段組成的最下方的第三柱部分。

對于實際使用特別有利地，本發(fā)明設想第一長度為150英尺并且第二長度為75英尺的實施方案。

在本發(fā)明的隔水管柱中，在較短的隔水管部段上安裝對應于較大深度等級的較重的浮力構件，這是因為構件必須抵抗水壓。相對輕質的浮力構件安裝在較長的隔水管部段上。這允許隔水管部段的有效的處理和組裝過程，這是因為單獨的隔水管部段不會變的過重。例如，第二長度的隔水管部段可以為75英尺并且干重在27至34噸之間。例如，第一長度的隔水管部段可以為150英尺并且干重在45至55噸之間。

在例如與本發(fā)明的第一、第二、第三和/或第四方面的任一者的隔水管部段相容的實施方案中，每個第一長度的隔水管部段包括第一系列的鄰近浮力構件和第二系列的鄰近浮力構件，其中所述第一系列的隔水管部段與第二系列的隔水管部段之間的中部裸露，所述裸露的中部具有30至60英尺之間的長度。該設計朝向隔水管部段的外端設置浮力構件的重量，這例如在隔水管部段從水平定向豎立成豎直定向時存在的彎曲負荷方面是有利的。

在一個實施方案中，每個系列的鄰近浮力構件包括三組鄰近的浮力構件，每組浮力構件圍繞主隔水管管件設置并且可能圍繞隔水管部段的一個或多個輔助管件設置，其中當從隔水管部段的各個端部觀察時，鉤狀件構件在每個系列的第二組與第三組之間安裝至隔水管部段，所述鉤狀件構件適配成提升處于水平定向的隔水管部段。鉤狀件因此接近浮力構件的重量并且通過兩點懸吊以吸引方式來承載隔水管部段的重量。例如，鉤狀件的間隔大約等于75英尺的隔水管部段的端部的間隔。

本發(fā)明還涉及一種船，所述船適配成進行海底鉆井孔相關操作，所述操作涉及海底鉆井孔與船之間的隔水管柱，例如鉆孔和/或鉆井孔介入，所述船包括具有甲板的船體，所述船包括：

-隔水管儲存器例如隔水管儲存艙，所述隔水管儲存器存在于所述甲板下方的所述船體內，

其中隔水管儲存器設置有第一長度的儲存機架，所述第一長度的儲存機架中適配成以豎直堆疊的方式儲存長度分別為至少100英尺(30.48m)，例如120英尺(36.57m)或150英尺(45.72m)的單個第一長度的隔水管部段，

并且

其中隔水管儲存器設置有第二長度的儲存機架，所述第二長度的儲存機架中適配成儲存長度分別在50英尺(15.24米)至90英尺(27.43米)之間，例如75英尺(22.86米)的單個第二長度的隔水管部段(95)。

其中在第一長度的儲存機架中儲存根據(jù)本文討論的一個或多個其它方面的至少多個第一長度的隔水管部段。

在非常實際的實施方案中，存在用于150英尺(45.72m)隔水管部段的儲存機架以及用于75英尺(22.86米)隔水管部段的儲存機架。

相比于主要是75英尺的隔水管部段在作業(yè)線中相互連接的當前實踐，通過使用儲存在隔水管儲存器中的較長(例如150英尺)的隔水管部段，部署和/或取回隔水管柱所需的時間減少。使用較長的隔水管部段例如允許停止附接至隔水管柱的下端的防噴器或其組件而不會造成鉆孔過程的過度延遲。防噴器或其組件則可以例如經受檢查和/或維護，這提高了例如在較大水深的情況下海底鉆孔的安全性。鑒于隔水管柱的密封性的重復試驗(通常在柱上增加三個新的隔水管部段之后進行所述重復試驗)，在部署過程中也實現(xiàn)了巨大進步。通過使用較長的隔水管部段，可能需要顯著減少壓力試驗的次數(shù)，或者可以在每個待進行的試驗中的進行試驗的時間壓力更小。

為了最佳地得益于本發(fā)明，設想船上的隔水管部段的主儲存器實施為用于第一長度的隔水管部段的儲存器，使得儲存在船上的大部分(例如至少60％)隔水管柱長度以這些第一長度的隔水管部段或隔水管支架的形式儲存。例如，儲存機架實施為在其中儲存總共至少6000英尺的第一長度的隔水管部段或隔水管支架，例如各自為150英尺的至少40個隔水管部段或隔水管支架。

在一個實施方案中，主隔水管管件具有壁厚并且，在隔水管柱中隔水管部段下部的壁厚小于隔水管柱的隔水管部段上部的壁厚。例如，隔水管部段的壁厚適應于隔水管部段的浮力構件的深度等級，具有較大深度等級的隔水管部段的主隔水管管件的壁厚相對于具有較小深度等級的隔水管部段減小。這在隔水管部段(特別是鑒于深度等級帶有相對重的浮力構件的更大深度等級的隔水管部段)的總干重方面是有利的。應理解該設計可以合并至具有相互連接的隔水管部段的任何隔水管柱，其獨立于單獨部段的長度和/或拉伸負荷共享的存在。然而其與根據(jù)本文討論的一個或多個方面的隔水管部段的組合是有利的。

在一個實施方案中，隔水管部段的凸緣可以具有圓形外部輪廓，然而在另一個實施方案中有可能使用非圓形輪廓，例如具有兩個與蝴蝶形狀相似的凸緣凸耳并且節(jié)流管線和壓井管線延伸穿過各個凸緣凸耳中的孔。

儲存機架還可以實施為在其中儲存總共至少1500英尺的第二長度的隔水管部段，例如各自為75英尺的至少20個隔水管部段。

還可能地，工業(yè)中通常使用的一些長度非常有限的所謂的管件部段可以儲存在船上，例如儲存在隔水管儲存器內。

其它隔水管柱物品(例如伸縮接頭、懸吊接頭等)也可以儲存在船上。

在一個實施方案中，設想相對更短的(當前常見的)第二長度的隔水管部段設置有待安裝在隔水管柱的下部的浮力構件，因此設置有具有高深度等級的浮力構件。通常地，鑒于浮力構件經受的水壓隨著水深增加，浮力構件隨著深度等級的增加而具有越來越大的比重和總質量。例如鑒于當通過橋式梁起重機輸送并且保持水平時的下沉，設想為儲存在儲存器中的第一長度的隔水管部段安裝高深度等級的浮力構件，這將造成每個隔水管部段的總重量使其非常難以處理。因此，在一個實施方案中，設想多個第一長度的隔水管部段和多個第二長度的隔水管部段各自設置有浮力構件，其中第二長度的隔水管部段的浮力構件具有比第一長度的隔水管部段的浮力構件更大的深度等級。因此更短的元件具有相對重的浮力構件并且隔水管柱的更長的元件具有相對輕的浮力構件，因此可以有效地對兩者進行處理。

本發(fā)明的隔水管柱的實施方案允許協(xié)調隔水管柱的頂部拉伸要求和相關的拉伸系統(tǒng)，并且在組裝或放下隔水管柱的過程中以及在將隔水管部段移出和移入儲存器的過程中容易處理單個隔水管部段。

在一個實施方案中，船設置有便道機，所述便道機具有能夠在水平導軌上方移動的可移動便道機框架，其中便道機框架具有后端和前端并且能夠在水平軌道上方至少在負載位置和隔水管豎立位置上移動。便道機框架具有兩個平行和水平的框架梁，并且滑塊被所述框架梁支撐并且沿著框架梁行進?；瑝K包括隔水管端部支撐件從而在其上支撐隔水管部段或隔水管支架的后端。在便道機框架的水平框架梁之間限定開口，所述開口的寬度允許例如通過設置在隔水管儲存艙中的轉移升降機升起的單個隔水管部段，從而以水平定向豎直穿過所述開口。

除了滑塊之外，便道機還包括一個或多個額外的隔水管支撐構件，所述隔水管支撐構件能夠在非活動位置與活動位置之間移動，所述非活動位置允許單個隔水管部段或單個隔水管支架豎直穿過，在所述活動位置下隔水管部段或隔水管支架支撐在所述隔水管支撐構件上。

便道機的框架梁可以通過便道機框架后端附近的橫梁剛性地相互連接，并且框架梁可以通過一個或多個可移動橫向連接件相互連接，所述可移動橫向連接件各自能夠在非活動位置和活動位置之間移動，所述非活動位置允許單個隔水管部段或單個隔水管支架豎直穿過，在所述活動位置下橫向連接件將框架梁相互連接，例如便道機框架在便道機框架的前端具有單個橫向連接件。設置一個或多個可移動橫向連接件允許便道機框架的長度明顯小于轉移開口的長度并且小于第一長度的隔水管部段的長度，這是因為當連接件處于其非活動位置時，第一長度的部件可以例如通過轉移升降機而以豎直方向穿過。

在一個實施方案中，便道機設置有尾臂納入設備，所述尾臂納入設備例如安裝在便道機框架的前端。例如一個尾臂設置在框架的每個主梁上，當在豎立過程的最后階段對隔水管部段或隔水管支架進行收尾時，所述臂可以移動至操作位置從而共同作用。安裝在便道機上造成尾臂納入設備沿著便道機移動，因此當便道機伸縮(例如不使用時)時不會在作業(yè)線附近形成障礙。在一個替代形式中，尾臂納入設備以不同方式(例如可在塔中移動)支撐在船上。

在一個實施方案中，船為單體船并且隔水管儲存器實施為在其中儲存平行于船的縱軸線的隔水管部段和/或隔水管支架。

在一個實施方案中，隔水管儲存器位于隔水管儲存艙內并且隔水管轉移開口在單體船的縱向中平面中設置在艙的頂板中，優(yōu)選船的隔水管組裝作業(yè)線也位于所述中平面中。

在一個實施方案中，船具有船井并且塔設置在船井處，例如設置在船井的一側或船井的上方，例如wo2009/102196中所述。

在一個實施方案中，船設置有隔水管柱吊架，所述隔水管柱吊架適配成將隔水管柱懸吊在作業(yè)線中使其進入海中。

在一個實施方案中，船例如在船井處或船井上方具有塔，隔水管柱組裝作業(yè)線例如延伸穿過船井，并且設置作業(yè)線起吊設備，所述起吊設備包括可以相對于塔上下移動的吊架設備。優(yōu)選地，吊架設備實施為可以沿著安裝在塔上的一個或多個豎直軌道上下移動的行進吊架設備，例如具有接合一個或多個豎直軌道的輪的輪式行進吊架設備。優(yōu)選地，起吊設備包括至少一個絞盤和至少一個纜索，其中吊架設備被至少一個纜索懸吊。

在一個實施方案中，船井具有側面、前側和后側，塔實施為中空構造的井架，所述井架具有頂部和與船體成一體的底部，底部在船井的相對的橫向側部上的船體部段之間延伸，底部與船井的前側和后側分別隔開，因此形成井架前方的前方船井區(qū)域和井架后方的后方船井區(qū)域，其中井架具有前側和相對的后側以及相對橫向側面。在所述船井區(qū)域中的一者處，優(yōu)選在后方船井區(qū)域處，船設置有隔水管柱組裝吊架，在隔水管組裝和拆卸過程中所述隔水管柱組裝吊架適配成將隔水管柱懸吊在作業(yè)線中使其進入海中。

在一個優(yōu)選的實施方案中，船具有包括隔水管柱提升工具的隔水管柱處理能力起吊設備，所述隔水管柱提升工具可以相對于井架上下移動并且適配成連接至隔水管部段的端部，并且當隔水管柱從隔水管柱組裝吊架釋放時所述隔水管柱提升工具實施為支撐作業(yè)線中的隔水管柱的重量。

在優(yōu)選的實施方案中，船具有第二作業(yè)起吊設備，所述第二作業(yè)起吊設備具有負載附接設備，所述負載附接設備可以相對于井架在與隔水管作業(yè)線相對的一側上下移動，從而允許處理物品使其沿著第二作業(yè)線穿過另一個船井區(qū)域，所述第二作業(yè)線不同于進行隔水管柱組裝的第一作業(yè)線并且與其隔開。優(yōu)選地，所述第二起吊設備實施為鉆孔絞車，并且設置有從負載附接設備懸吊的頂部驅動器從而進行鉆孔操作。

優(yōu)選地，船具有船井并且船設置有隔水管柱支撐滑車，所述隔水管柱支撐滑車能夠在船井內在兩個作業(yè)線之間移動，允許在例如位于后方船井區(qū)域的隔水管柱組裝作業(yè)線中組裝隔水管柱，然后將隔水管柱轉移至例如位于前方船井區(qū)域的鉆孔作業(yè)線。例如，該滑車實施為滑動滑車，所述滑動滑車可以在沿著船井以縱向方向延伸的一對相聯(lián)的滑動軌道上滑動，允許滑車通常在一個船井區(qū)域與另一個船井區(qū)域之間(因此在井架的基部的下方)在船井的縱向方向上移動同時支撐隔水管柱(并且優(yōu)選具有附接至隔水管柱的下端的bop)將其降低進入海中。

在一個實施方案中，隔水管柱支撐滑車還實施為支撐防噴器或防噴器組件，因此滑車位于防噴器或其組件的下方。

優(yōu)選地，一個或兩個隔水管柱處理能力起吊設備和(如果存在的話)第二作業(yè)線提升設備包括一個或多個纜索和一個或多個相聯(lián)的絞盤。

優(yōu)選地，一個或兩個隔水管柱處理能力起吊設備和(如果存在的話)第二作業(yè)提升設備包括波浪升沉補償系統(tǒng)機構。

如果船為單體船，設想(如果存在的話)隔水管轉移開口的長度朝向船井定向，優(yōu)選沿著或平行于船的中心軸線定向。例如船具有位于船井的船尾的隔水管儲存艙。

在一個實施方案中，船具有船井。在船井處設置塔，例如中空構造的井架。船設置有隔水管柱吊架，所述隔水管柱吊架適配成將隔水管柱懸吊在作業(yè)線中使其穿過船井進入海中。提升設備設置成具有可以相對于塔上下移動的吊架設備，例如被連接至一個或多個絞盤的纜索懸吊的吊架設備。

應理解參考本發(fā)明的一個方面描述的任何特征(例如關于本發(fā)明的第一方面描述為任選特征或所需特征)可以容易地與本文描述的本發(fā)明的其它方面的一個或多個特征組合。

附圖說明

現(xiàn)在將參考附圖來解釋本發(fā)明。在附圖中：

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的在豎立隔水管部段的過程中鉆探船的一部分的縱向視圖，

圖2顯示了在豎立隔水管部段的過程中圖2的船，

圖3顯示了圖1的船，其中隔水管部段豎立在作業(yè)線中，

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的隔水管部段的實施方案，

圖5顯示了圖4的隔水管部段的一端，

圖6顯示了圖4的隔水管部段的另一端，

圖7以局部橫截面顯示了圖5的端部，

圖8以局部橫截面顯示了圖6的端部，

圖9a以更大比例顯示了圖8的細節(jié)，

圖9b顯示了多臺階孔和端部配件的設計選擇，

圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明的隔水管部段的實施方案，

圖11顯示了75英尺的第二長度的隔水管部段的實施方案。

具體實施方式

圖1顯示了具有船體2的單體船1的一部分，所述船體2具有船首、船尾和延伸穿過船體1的船井5。

例如，船可以具有wo2014/168471和/或未預先公開的nl2013614中公開的船的一個或多個特征，所述文獻以引用的方式并入本文。例如，船可以具有所述文獻中公開的隔水管儲存和/或隔水管處理的一個或多個特征。例如使用nl2013614中描述的便道機。

船1適配成進行海底鉆井孔相關的操作，所述操作涉及海底鉆井孔和船之間的隔水管柱，特別是鉆孔操作，例如勘探鉆孔。船還可以進行其它海底鉆井孔相關操作，例如鉆井孔介入。

船井5優(yōu)選具有包括相對的側面、前側和后側的矩形形狀。

前方主甲板在船井5前方延伸。后方主甲板9在船的船井5和船尾之間延伸。

船裝配有塔10，所述塔10優(yōu)選實施為中空構造的井架，所述井架具有頂部和與船體2成一體的底部。底部在船井5的相對的橫向側部上的船體部段之間延伸并且底部與船井的前側和后側分別隔開，因此形成井架10前方的前方船井區(qū)域和井架10后方的后方船井區(qū)域。

在該示例中，如本領域已知的，鉆管機架(在此實施為轉臺式機架14)鄰近井架10的橫向側部設置。

在后方船井區(qū)域，船具有設置在后方船井區(qū)域上方的工作甲板15。優(yōu)選地，工作甲板15為可移動工作甲板，在此可以沿著井架10提升至一定高度從而可以在相對于井架10的提升位置下將防噴器bop引入和保持在處于升高位置的工作甲板15的下方。在降低的操作位置下，工作甲板15在此優(yōu)選與相鄰主甲板區(qū)域齊平。

鑒于沿著作業(yè)線20通過后方船井區(qū)域來組裝和拆卸隔水管柱，船裝配有隔水管柱組裝吊架17，在隔水管組裝和拆卸過程中所述隔水管柱組裝吊架17適配成將隔水管柱懸吊在作業(yè)線20中使其進入海中。優(yōu)選地，該吊架17安裝在工作甲板15上，例如實施為隔水管卡盤，例如設置有萬向支撐件從而允許例如由于船的海洋運動造成的隔水管柱和工作甲板之間的角度變化。

船1具有包括隔水管柱提升工具25的隔水管柱處理能力起吊設備，所述隔水管柱提升工具25可以相對于井架10上下移動并且適配成連接至隔水管部段的端部，并且當隔水管柱從隔水管柱組裝吊架17釋放時所述隔水管柱提升工具25實施為支撐作業(yè)線20中的隔水管柱的重量。

隔水管柱提升工具25在此被行進吊架設備26懸吊，所述行進吊架設備26可以沿著井架10的后側并沿著一個或多個豎直軌道27上下移動。

吊架設備26被來自井架頂部的滑輪布置29的一個或多個纜索28懸吊，所述一個或多個纜索28連接至一個或多個例如設置在井架10內的絞盤。

注意到作業(yè)線20位于井架10的后側的外部從而可以到達作業(yè)線20而不會阻礙隔水管部段從船后方豎立的過程。

在一個替代性實施方案中，井架10被井架式塔替代，所述井架式塔具有網(wǎng)格框架，所述網(wǎng)格框架具有角柱并且形成在船井上方延伸的框架。然后設想隔水管儲存器位于井架式塔的外部并且井架設置有v形門或類似設備從而允許隔水管部段或隔水管支架通過v形門進入井架和通過v形門離開井架。正如通過本申請顯然的，設想隔水管部段可以具有150英尺的長度，因此需要較大高度的v形門從而在豎立的過程中以及在松開隔水管柱的反向運動的過程中允許隔水管部段通過。

船還具有第二起吊設備，所述第二起吊設備具有負載附接設備30，所述負載附接設備30可以相對于井架在與隔水管作業(yè)線20相反的一側上下移動，從而允許處理物品使其沿著第二作業(yè)線21穿過另一個船井區(qū)域，所述第二作業(yè)線21不同于進行隔水管柱組裝的第一作業(yè)線20并且與其隔開。

第二作業(yè)線21延伸穿過前方船井區(qū)域。主要沿著該作業(yè)線21進行鉆孔操作。

第二起吊設備實施為鉆孔絞車，并且設置有從負載附接設備30懸吊的頂部驅動器31從而進行鉆孔操作。負載附接設備30優(yōu)選實施為與行進吊架設備26相似。

工作甲板32(例如移動工作甲板)設置在前方船井區(qū)域的上方并且可以包括旋轉臺、鐵鉆工機等。

船1因此能夠在作業(yè)線20中組裝隔水管柱。為了將隔水管柱轉移至另一個作業(yè)線21，設置隔水管柱支撐滑車，所述隔水管柱支撐滑車能夠在船井內移動，例如沿著船井5的側面在軌道上滑動。

船具有隔水管儲存艙40，所述隔水管儲存艙40在此優(yōu)選位于船井5的船尾船體2內。

隔水管儲存艙40包括儲存機架，在所述儲存機架中適配成以水平定向儲存多個隔水管部段的平行堆疊。

隔水管儲存艙設置有第一長度的儲存機架，所述第一長度的儲存機架中適配成儲存長度分別為至少100英尺(30.48m)例如120英尺(36.57m)或150英尺(45.72m)的單個第一長度的隔水管部段85–89(參見圖10)。在圖中所示的示例中，第一長度為150英尺。

隔水管儲存艙優(yōu)選還設置有第二長度的儲存機架，所述第二長度的儲存機架中適配成儲存長度分別在50英尺(15.24米)至90英尺(27.43米)之間例如75英尺(22.86米)的單個第二長度的隔水管部段95、96。在圖10、11中所示的示例中，第二長度為75英尺。

第二長度的儲存機架可以兩個一組設置，兩個機架彼此對齊并且與鄰近的更長的第一長度的儲存機架平行。

第一組第一長度的儲存機架80可以鄰近轉移站的一側設置并且第二組第一長度的儲存機架80可以鄰近轉移站的另一側設置。

每個儲存機架在端部處可以包括一對鄰近的隔水管端部支撐柱，所述隔水管端部支撐柱形成豎直狹槽，在所述豎直狹槽中適配成接收隔水管部段85-88、95、96的端部例如凸緣。

隔水管儲存艙具有底板、艙口和右舷側壁和頂板。

在甲板9和頂板之間存在狹長的隔水管轉移開口。

隔水管轉移開口在平行于儲存機架的方向上延伸并且在此具有至少150英寸的長度和一定的寬度從而允許經由隔水管轉移開口以水平定向轉移單個隔水管部段使其離開和進入隔水管儲存艙。

在儲存器40內，隔水管轉移站設置在隔水管轉移開口45的下方。所述站設置有轉移升降機，所述轉移升降機適配成以其水平定向升高和降低單個隔水管部段或單個隔水管支架從而使隔水管部段或隔水管支架穿過隔水管轉移開口45。

在儲存艙40中設置橋式行進梁起重機60。

起重機60能夠提升和降低本文描述的第一長度或第二長度的單個隔水管部段85–88、95、96，至少允許分別從儲存機架中取出單個隔水管部段并且將單個隔水管部段85–88、95、96放入儲存機架中。起重機60還能夠至少在轉移站50和儲存器40中的每個儲存機架上方的位置之間橫向轉移單個隔水管部段85–88、95、96。

起重機60包括：

-行進梁，所述行進梁在平行于儲存機架的方向上延伸并且其每個端部支撐在垂直于儲存機架(在此為橫向于船體)的起重機軌道上，

-絞盤輪車，所述絞盤輪車設置有一個或多個絞盤并且能夠沿著行進梁移動，

-狹長的夾持部框架，所述夾持部框架被來自絞盤輪車的一個或多個絞盤驅動纜索懸吊。夾持部框架設置有兩個隔水管夾持部，所述隔水管夾持部分別適配成在其隔開的夾持位置處接合至單個隔水管部段85–88、95、96。

夾持部框架68設置有兩個隔水管夾持部，所述隔水管夾持部適配成并且被設置成接合至安裝在第二長度的隔水管部段的端部(在此為75英尺的隔水管部段的端部)上的鉤狀件95h1、95h2。如圖11可見，設想一端可以設有兩個完全以相反方向指向的鉤狀件；當隔水管部段在其平坦表面部分上堆疊時一個鉤狀件向下一個鉤狀件向上。這些平坦表面部分通過隔水管部段的浮力構件形成并且優(yōu)選設置在隔水管部段的節(jié)流管線和壓井管線的旁側。

兩個隔水管夾持部可接合部分(在此為成對的鉤狀件95h1、95h2、140)的間隔與設置在更長的隔水管部段85–88上的鉤狀件85h1、85h2之間的間隔相同，從而允許所述兩個隔水管夾持部接合至所述夾持部可接合部分。

起重機60還適配成在每個第二長度的儲存機架和轉移站之間轉移第二長度的隔水管部段，并且適配成在每個第一長度的儲存機架和轉移站之間轉移第一長度的隔水管部段。

轉移升降機可以包括一個或多個升降機單元，例如在平行于儲存機架的方向上隔開的兩個單元。

船(例如隔水管儲存艙40)可以設置有一個或多個狹長的隔水管車間，每個隔水管車間的長度至少足以在其中接收第一長度的隔水管部段或隔水管支架。每個隔水管車間具有底板并且優(yōu)選還具有壁和頂板。

每個隔水管車間優(yōu)選平行于儲存機架設置并且車間適配成以水平定向容納至少一個隔水管部段85–88、95和96。

船優(yōu)選設置有可移動艙門，所述可移動艙門在其關閉位置下關閉轉移開口45并且在其打開位置下打開轉移開口，例如是樞轉艙門。

基本上水平的軌道沿著隔水管轉移開口的縱向相對的側部延伸。

船包括隔水管水平轉移設備200，所述隔水管水平轉移設備200安裝在水平軌道上并且適配成接收和保持通過一個或多個隔水管升降機單元升高穿過所述轉移開口的隔水管部段85–88、95、96，并且所述隔水管水平轉移設備200適配成水平地轉移隔水管部段85–88、95、96或隔水管支架，從而使得隔水管水平轉移設備200的前端可連接至隔水管柱提升工具，所述隔水管柱提升工具適配成支撐位于船的作業(yè)線20中的隔水管柱的重量。

隔水管水平轉移設備包括便道機，所述便道機具有可以沿著水平導軌150移動的可移動便道機框架。便道機框架具有后端和前端并且可以沿著水平軌道150并至少在負載位置上和隔水管豎立位置上移動，所述負載位置通常位于轉移開口上方，所述隔水管豎立位置更接近作業(yè)線20。

便道機框架可以具有兩個平行和水平的框架梁。梁的后端可以通過橫梁剛性和持久地相互連接。梁可以比轉移開口和儲存在艙40中的第一長度的隔水管部段更短，例如比150英尺更短。為了在隔水管部段的轉移過程中獲得堅固框架，設想僅在框架梁的前端處可以通過可移動橫向連接件而將框架梁相互連接，所述可移動橫向連接件可以在非活動位置和活動位置之間移動，所述非活動位置允許單個隔水管部段或單個隔水管支架豎直穿過，在所述活動位置下橫向連接件將框架梁相互連接。當提升和降低第一長度的部段時，連接件不活動或者是打開的。當連接件保持關閉時可以處理更短的第二長度，這是因為機器的框架中的開口足夠大。

滑塊206被框架梁支撐并且沿著框架梁行進。正如本領域已知的，滑塊206包括隔水管端部支撐件從而在其上支撐隔水管部段85–88、95、96的后端。

將理解在便道機框架的水平框架梁之間限定開口，所述開口的寬度允許優(yōu)選通過一個或多個轉移升降機單元使單個隔水管部段85–88、95、96(裝配有浮力構件)以水平定向豎直穿過所述開口。

除了滑塊206之外，便道機還可以包括一個或多個額外的隔水管支撐構件，所述隔水管支撐構件可以在非活動位置和活動位置之間移動，所述非活動位置允許單個隔水管部段85–88、95、96或單個隔水管支架豎直穿過，在所述活動位置下隔水管部段或隔水管支架支撐在所述隔水管支撐構件上。

如果需要的話，便道機200設置有尾臂納入設備210，例如具有一個安裝至每個梁的前端的尾臂。

現(xiàn)在將參考圖4–9來說明本發(fā)明的第一、第二、第三和第四方面。

圖4顯示了隔水管部段85，所述隔水管部段85在該示例中優(yōu)選具有150英尺的長度。

隔水管部段85(工業(yè)中也被稱為隔水管結合部)包括主隔水管管件85-1，所述主隔水管管件85-1具有縱向軸線和長度。在該示例中顯示了21英寸外徑的隔水管管件85-1，所述隔水管管件85-1具有18.75英寸的內徑。

正如優(yōu)選地，主隔水管管件為具有脫氧鋼壁的連續(xù)管件。在一個實施方案中，主隔水管管件和可能的凸緣可以例如由鋁或其它金屬(例如鈦)制成。

例如，主隔水管管件由例如具有555mpa的屈服強度的x80鋼制成。

主隔水管管件85–1的每端設置有沿徑向延伸的凸緣85–2、85–3。

正如優(yōu)選的并且本領域公知的，每個凸緣85-2、85–3為焊接至連續(xù)的主隔水管管件的軸向端部的鋼制凸緣。

凸緣可以由與主隔水管管件相同的鋼制成。

凸緣與主隔水管管件端部件可以分別以單一澆鑄的金屬物體的形式制得，即進行適當?shù)貦C加工并且焊接或以其它方式固定至主隔水管管件本體的端部。

圖中顯示了在主隔水管管件的外部平行于主隔水管管件設置多個輔助管件。

這些輔助管件至少包括節(jié)流管線85–c和壓井管線85–k。

在該示例中，優(yōu)選還設置增壓管線85-b。額外地設置一個或多個(在此為兩個)液壓管線85-hl1、85-hl2。如圖所示，兩個液壓管線緊密地設置在一起，與該示例性隔水管部段的單個增壓管線完全相反。

如圖可見，當隔水管部段85水平鋪設并且節(jié)流管線和壓井管線位于穿過主隔水管管件的軸線的豎直面中時，除了節(jié)流管線和壓井管線之外的一個或多個輔助管線85-b、85-hl1、85-hl2接近水平面設置(在此為兩個液壓管線)或者設置在水平面中(在此為增壓管線)，所述水平面與主隔水管管件的軸線相交。

隔水管部段85還包括夾具85-5，所述夾具85-5沿著主隔水管管件85–1的長度分布并且通過夾緊而被固定至所述主隔水管管件85-1。這些夾具85-5適配成相對于主隔水管管件85-1保持至少節(jié)流管線85–c和壓井管線85–k。

隔水管部段85還設置有一系列成對的浮力構件85-6a、b、85-7a、b……85-12a、b。成對浮力構件中的每一者的橫截面為半圓形使得成對浮力構件圍繞隔水管部段的圓周共同形成環(huán)形并且其中具有一些間隙。例如，浮力構件通過帶安裝，所述帶圍繞浮力構件并且例如通過位于其之間的彈性構件將浮力構件擠壓至主隔水管管件。還有可能是替代性的固定設置，其可能與帶組合起來使用，例如軸向止動構件(例如套管)可以設置在主隔水管管件上和/或與夾具85-5一體形成，所述夾具85-5防止浮力構件相對于主隔水管管件沿軸向滑動。

如圖4所示，成對浮力構件中的每一者的橫截面具有半圓形外側。亦即，成對浮力構件的橫截面中包括圓形外邊緣，其中圓形外邊緣的頂部和底部齊平從而相對于主隔水管管件的軸線形成平行的平坦底部堆疊面和平坦頂部堆疊面。

正如所解釋的，隔水管部段85-88優(yōu)選具有至少100英尺(30.48m)例如120英尺(36.57m)例如150英尺(45.72m)的長度。

至少節(jié)流管線85–c和壓井管線85–k通過位于每個節(jié)流管線和壓井管線與每個凸緣之間的拉伸負荷傳遞連接組件而以拉伸負荷共享設置的方式連接至每個凸緣85-2、85–3，從而使得在隔水管柱中的隔水管部段的豎直使用定向下，重量應力分布在主隔水管管件和節(jié)流管線和壓井管線中。

如圖可見，浮力構件形成隔水管部段的外部，隔水管部段的外部包括相對于主隔水管管件85-1的軸線完全相反且平行的平坦底部堆疊面和平坦頂部堆疊面85–13、85–14，從而允許隔水管部段85以水平定向堆疊并且平坦底部堆疊面85-13放置在下方隔水管部段85的平坦頂部堆疊面85-14上。

節(jié)流管線85–c和壓井管線85–k相對于主隔水管管件85-1的軸線彼此完全相反地設置在平坦底部堆疊面和平坦頂部堆疊面85-13、85-14之間，優(yōu)選設置在與平坦底部堆疊面和平坦頂部堆疊面正交的平面中。

如圖可見，在該示例中，輔助管線在凸緣85-2的側面突出，而在另一個凸緣85-3處輔助管線實施為在其中接收鄰近隔水管部段的輔助管線的突出端部。輔助管件的相互連接不需要被設計成從一個輔助隔水管管件向下一個輔助隔水管管件傳遞軸向負荷，但是在一個實施方案中，可以存在夾子連接件、卡銷連接件等從而以機械方式與相鄰隔水管部段的輔助管件相互連接。

每個節(jié)流管線85–c和壓井管線85–k與每個凸緣85-2、85-3之間的拉伸負荷傳遞連接組件實施為，當通過提升隔水管部段的一端而使隔水管部段85從水平定向豎立成豎直定向時，節(jié)流管線和壓井管線中的位于上方的管線不會承載壓縮負荷。當在豎立過程中提升隔水管部段的一端時，這避免了可能引起位于隔水管部段頂部的一個管線屈曲的過度負荷。

例如如圖8、9a、9b中可見，拉伸負荷傳遞連接組件包括：

-穿過凸緣85-3的多臺階孔90-c、90-k，所述孔具有軸線90-a并且所述孔具有多個相鄰的臺階部分，每個臺階部分包括周向表面90p1、90p2、90p3和肩部表面90s1、90s2、90s3，其中當在從節(jié)流管線或壓井管線的拉伸負荷的方向上觀察時，多臺階孔的軸向隔開的肩部表面具有相對于彼此逐步減小的直徑，在此為具有三個肩部表面的三臺階孔，

-多臺階端部配件91-c、91-k，所述多臺階端部配件91-c、91-k分別設置在輔助管件85-c、85-k上，在此為焊接至鋼管85-k的端部上。

端部配件具有多個相鄰的臺階部分，每個臺階部分包括周向表面91p1、91p2、91p3和肩部表面91s1、91s2、91s3，其中當在從節(jié)流管線或壓井管線的拉伸負荷的方向上觀察時，多臺階端部配件的軸向隔開的肩部表面具有相對于彼此逐步減小的直徑，在此為具有三個肩部表面的三臺階端部配件。

至少當輔助管線經受明顯的拉伸負荷時，多臺階孔的肩部表面90s1、90s2、90s3和多臺階端部配件的肩部表面91s1、91s2、91s3適配成于同時彼此接觸，從而將凸緣與輔助管件之間待傳遞的拉伸負荷分布在這些多對(在此為三對)匹配的肩部表面上。

正如優(yōu)選地，多臺階孔和匹配的端部配件的周向表面和肩部表面相對于輔助管件和穿過所述輔助管件的凸緣的孔的重合的軸線具有旋轉對稱性。

在一個實施方案中，多臺階孔和端部配件的至少一對接觸的肩部表面(在此為90s3、91s3)位于與孔的軸線90-a正交的平面中。

在一個實施方案中，當在從節(jié)流管線或壓井管線的拉伸負荷的方向上觀察時，多臺階孔和端部配件的至少一對接觸的肩部表面(在此為90s2、91s2)位于漸縮(在此為角度α1)的錐形平面中，所述錐形平面相對于與孔的軸線90-a正交的平面成至多20°的角度。

在一個實施方案中，當在從節(jié)流管線或壓井管線的拉伸負荷的方向上觀察時，多臺階孔和端部配件的至少一對接觸的肩部表面(在此為90s1、91s1)位于變寬的錐形平面中，所述錐形平面相對于與孔的軸線正交的平面成至多20°的角度(在此為角度α2)。

在一個實施方案中，例如在輔助管件的一端處，多臺階端部配件可以實施為螺母，其中各個輔助管件設置有螺紋部分，螺母旋擰在所述螺紋部分上從而允許調節(jié)端部配件的位置，例如輔助管件具有焊接在輔助管件的鋼制主體上的鋼管端部件。

在一個實施方案中，輔助管件的螺紋部分上還設置有鎖定螺母，從而允許將多臺階端部配件鎖定至期望的位置上。

在一個實施方案中，凸緣中的用于輔助管件的孔90-c、90-k具有4英寸至8英寸之間，例如5至7英寸之間，例如6英寸的長度。

附圖還顯示了凸緣85-2、85-3在凸緣中的每個壓井管線孔和節(jié)流管線孔附近設置有用于連接件螺栓(所述連接件螺栓將相鄰的隔水管部段相互連接)的兩個螺栓孔92、93，在各個壓井管線和節(jié)流管線的每一側上設置有一個螺栓孔。凸緣進一步設置有用于連接件螺栓(所述連接件螺栓將相鄰的隔水管部段相互連接)的兩對額外的螺栓孔94，所述兩對額外的螺栓孔各自設置在主隔水管管件的相反的側部上，每對螺栓孔分布在鄰近各個節(jié)流管線和壓井管線的螺栓孔之間。

正如優(yōu)選地，隔水管管件85-1為金屬管件，優(yōu)選為鋼管，并且夾具85-5包括具有多個帶狀構件的金屬(優(yōu)選為鋼制)的不連續(xù)夾緊帶，所述帶狀構件與金屬主隔水管管件進行金屬對金屬的直接接觸。夾具包括一個或多個緊固件從而將帶狀構件彼此固定并且產生夾緊帶在主隔水管管件上的摩擦夾緊。

當在使隔水管部段從水平定向豎立成豎直定向的過程中提升隔水管部段85的一端時，該摩擦使得保持節(jié)流管線和壓井管線的夾具的帶相對于隔水管管件保持原位。

正如參考更短的隔水管部段95所討論的，隔水管部段85具有兩個隔水管夾持部可接合部分(在此為鉤狀件85-h1、85-h2)，所述兩個隔水管夾持部可接合部分的間隔對應于所述75英尺(22.86米)隔水管部段上的鉤狀件之間的間隔。

鉤狀件可以與圍繞主隔水管管件安裝(例如夾緊)的套管一體形成。

雖然參考隔水管部段85討論了本發(fā)明的方面，將理解隔水管部段86、87、88可以并且優(yōu)選包括與隔水管部段85相同的結構特征。主要差別在于安裝在隔水管部段上的浮力構件的深度等級，所述浮力構件在此由四個部段限定，每個部段對應于額外2000英尺的水深，例如如圖10所示。

圖10還顯示了例如在大于12000英尺的深度(例如13200英尺的深度)處存在隔水管柱的由一個或多個150英尺的裸露隔水管部段89組成的最下部分。

在8000英尺至12000英尺的水深之間，圖10的示例顯示了隔水管柱下部由長度為75英尺的更短的隔水管部段組成，所述更短的隔水管部段可以在凸緣與輔助管線(例如參考更長的部段85所討論的節(jié)流管線和壓井管線)之間具有相同的連接件。

這些等級大于8000英尺的隔水管部段設置有浮力構件，所述浮力構件具有較大的干重，如果其長度也是150英尺，則對所述浮力構件的處理變得笨重并且應力過度。因此，為了有效地處理隔水管柱的所有元件，提出使得柱的下部使用更短的長度，例如75英尺。最下方的裸露部段可以再次是例如150英尺的較長部段，因為其不具有浮力構件，這是因為所述構件對柱的浮力僅產生微小的貢獻。