CN104066921B - 立管的弱联接部 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将漂浮设施或者船舶连接至海底油气井的立管中的立管弱联接部，所述弱联接部包括用于连接至立管上区段(74)的、呈上部外壳(73)形式的第一立管部分(71)；用于连接至立管下区段(76)、呈下部外壳(75)形式的第二立管部分(72)，其中一个立管部分被设置成延伸入另一立管部分内；和用于可释放地连接所述上部和下部外壳(73、75)的连接设备。所述弱联接部包括第一连接设备(81)，该第一连接设备(81)设置成如果所述第一和第二立管部分(71、72)上的拉伸力超过第一阈值力则失效，并且所述弱联接部还包括第二连接设备(82)，该第二连接设备(82)设置成如果所述第一和第二立管部分(71、72)上的压缩力超过第二阈值力则失效。

Description

立管的弱联接部

技术领域

本发明涉及将漂浮设施或船舶连接至海底的油气井的立管中的立管弱联接部。

背景技术

立管通常被用于将海底的油气井连接至例如石油钻塔或船只的漂浮设施或船舶。立管是由管段制成的并且非常沉重。因此，水面船只必须给立管施加拉伸力以防止其在其自重下倒塌。然而，在某些海况条件中，例如当船舶移动时，所施加的拉伸力将波动。当立管在其下端被固定到海底的井口装置上并且在其上端通过张紧器被固定到漂浮设施或船舶上时，必须调节由风、波浪和潮汐作用所引起的设施的运动。因此，必须将运动补偿装置结合到张紧系统中以将立管的顶部保持在船只的月池中和钻台面处。这可能包括伸缩式海底接合部或者钻柱补偿器以补偿升降运动而同时维持至立管的预紧力并包括立管内的挠性接合部以补偿船舶的横向运动。所使用的伸缩式海底接合部是众所周知的并且本文涉及滑动接合部。典型的滑动接合部包括被设置成相互之间伸缩的同心圆筒，其之间设有动态密封件。

然而，如果运动补偿装置锁上，立管中的拉伸力将波动。在过大拉伸力下，公知的是立管将断裂。这可能引起环境问题，因为立管在分离时可能充满了油气，该油气随后可能会从立管渗漏。

为了抵消该问题，立管可以设有弱联接部，该弱联接部具有比立管的其他部分更低的拉伸率，如果发生过度拉伸立管，则立管将在该弱联接部处分开。

WO03/069112公开了一种围绕立管定位的套筒。所述套筒可以在两个凸起部分之间上下移动立管。套筒可以附连至防喷器的闸板，以便立管可以相对于防喷器转动或者沿轴向移动。套筒最初利用剪切销固定到立管上，在将套筒附连到防喷器的闸板上之后剪切销可能失效。

US4424988公开了一种由连接两个立管部分的螺栓的削弱部分所形成的弱联接部。所述文件公开了折断螺栓的两种方式：第一，通过上、下立管区段之间的拉伸力；第二，通过向两个立管部分之间的连接器内的腔室施加很高的液压压力。腔室内的液压压力在环形构件与环形凸缘之间产生了压力差，当超过阈限压力时该压力差引起螺栓失效。两个立管部分可以在螺栓已经失效之后相对于彼此移动。

WO2009/153567公开了一种弱联接部。在所述弱联接部中，通过施加液压压力来平衡可变的井压力的影响。设置压力施加设备来向弱联接部施加联接力以便抵消由井压力所施加的分离力。从而可以避免弱联接部由于井压力而分离。

对于上述弱联接部方案的问题是其仅针对上、下立管区段之间的拉伸力提供了保护措施。运动补偿装置在漂浮设施或船舶开始向下运动期间应当锁住，已知方案未针对至立管的压缩力提供保护措施。

因此，本发明目的是提供一种解决上述与由压缩力以及拉伸力引起的运动有关的问题并且就功能而言更可靠的改进方案。这些及其他目的从以下描述中变得显而易见了。

发明内容

上述问题通过弱联接部和具有根据所附权利要求的所述弱联接部的立管柱来解决。

在随后的正文中，立管柱定义为从漂浮设施或船舶延伸至海底的油气井的布置。所述立管柱包括运动补偿装置、由运动补偿装置支撑的多个立管区段和位于海底的下部接地柱，该运动补偿装置是位于漂浮设施的上部接地柱的一部分。下部接地柱可能包括多个部件，例如套管柱交叉部(X/O)、环形滑动接合部、间距套管、保持阀、可剪切的海底测试树(subseatesttree)、半封闸板的滑动接合部、间距套管、管悬挂架送入工具和工具适配器。这些部件对于本领域技术人员是公知的并且不会进一步详细描述。

在随后的正文中，立管定义为立管柱中除了运动补偿装置之外的那部分。立管的下区段与海底测试树(SSTT)通过弱联接部来连接，该弱联接部被设置成当立管经受过大作用力时分开。

本发明涉及将漂浮设施或船舶连接至海底的立管中的立管弱联接部。所述弱联接部包括第一立管部分，该第一立管部分为弱联接部的上部分。第一立管部分可以处于用于连接至立管上区段的上部外壳的形式。立管上区段从弱联接部延伸至水面的漂浮设施或船舶。弱联接部还包括第二立管部分，该第二立管部分是弱联接部的下部分。第二立管部分处于用于连接至立管下区段的下部外壳的形式。立管下区段从弱联接部延伸至海底并且包括海底测试树(SSTT)。第一立管部分被设置成伸入第二立管部分内，以便允许在预定条件下所述立管部分之间的伸缩位移。设置许多连接装置以用于可释放地连接上部和下部外壳。

所述弱联接部包括第一连接设备，该第一连接设备被设置成如果第一和第二立管部分上的拉伸力超过第一阈值力则失效。弱连接部分还包括第二连接设备，该第二连接设备被设置成如果第一和第二立管部分上的压缩力超过第二阈值力则失效。

根据本发明，第一阈值力大于第二阈值力。第一与第二阈值力之间的关系取决于设施的种类、立管的长度等。仅举例来说，第一阈值力可以选择成在拉伸中处于250公吨负载时释放弱联接部，而第二阈值力可以选择成在压缩中处于35公吨负载时释放弱联接部。弱联接部设置在海底立管中以在水面上的立管或者运动补偿装置失效的事件中例如减少对设施或者如SSTT的海底设备的破坏。本发明目的是通过提供能经得起大于立管可能经受的压缩力的拉伸力的弱联接部来改进已知的弱联接部的设计。根据本发明的配置在作用于立管和弱联接部的压缩力和拉伸力之间提供了不对称性。

在分开之后，第一和第二立管部分被设置成相对于彼此伸缩，其中第一和第二立管部分被设置成跟着所述第一连接设备的失效而沿第一方向伸缩，和/或跟着所述第二连接设备的失效而沿第二方向伸缩。所述方向取决于首先失效的连接设备。第一和第二立管部分被设置成相对于彼此伸缩直至在第一或者第二方向上离原始基准或者中点位置的最大预定距离。伸缩运动的上端点与下端点之间的总距离被称为弱联接部的行程。最大预定距离在两个方向上是基本上相等的并且取决于运动补偿装置在漂浮设施或船舶上的可容许运动。运动补偿装置的容许运动取决于漂浮设施或船舶的预期运动或者升沉。仅举例来说，如果运动补偿装置的容许运动为上下大约4.5-5米，则最大预定距离在各个方向上可能为4米。如果在弱联接部分开之前漂浮设施或船舶的升沉超过了最大船舶行程，则弱联接部被从海底测试树上断开以避免对水下结构的损坏。此外，如果在弱联接部可能被断开之前超过最大预定距离，则第一和第二连接设备中的每个或两者将失效并且释放弱联接部。

第一连接设备可能包括张紧螺栓或者类似的合适装置。第一和第二立管部分可以通过至少两个张紧螺栓连接，该张紧螺栓被设置成当超过第一阈值力时断开拉伸力。由张紧螺栓上的拉伸力所引起的第一和第二立管部分的分开同时引起剪切销断裂。所述第一连接设备优选(但不必)被设置在围绕立管的环形区段中并且穿过与立管的主延伸部方向成直角的平面延伸。该平面分开第一和第二立管部分并且如果超过第一阈值力其还是其中第一与第二立管部分分开的地方。

张紧螺栓被预张紧以便改善动态疲劳的控制。立管被以最大拉伸保持更长时间段，可能在2到4周时间。当立管被运动补偿装置支承时，弱联接部经受由运动补偿装置中的摩擦所引起的补偿器负载。取决于水面装置的升沉，立管和弱联接部可能经受在45到55公吨之间变化的动态负载。张紧螺栓连续地承受该动态负载。

第二连接设备可能包括剪切销或者类似的合适装置。第一和第二立管部分可以通过至少两个设置成当超过第二阈值力时被剪断的剪切销或者类似的合适装置来连接。所述第二连接设备被设置在穿过立管的径向平面中以连接第一和第二立管部分并且如果超过第二阈值力将剪断。第二连接设备沿弱联接部的主轴线轴向地远离第一连接设备。

与张紧螺栓相反，剪切销在更长的时间段上不受动态负载的影响。剪切销被以预定的负载预加载以允许其在不被剪断的情况下经得起一定量的压缩力。例如，剪切销可以被设计成在35吨的压缩负载时被剪断。然而，剪切销可以被在相反方向上预加载例如10吨。因此，当弱联接部经受超过45公吨的压缩负载时，剪切销将被剪断(45t-10t＝35t)。所述预张紧的理由是在不引起连接设备剪断的情况下提供弱联接部的短暂负载。例如，当吊管架送入工具被放下以便将立管和弱联接部锁定到海底测试树上时，则弱联接部必须经得起预定的压缩负载。该压缩负载仅出现在很短时段上并且剪切销在更长时段上不受动态疲劳影响。因此，该配置赋予了剪切销负载的改善控制。

替代地，立管的弱联接部包括超控机构，该超控机构设置成例如当立管的弱联接部正进入位置时确保上部和下部外壳不会分开。所述超控机构可以替代预加载的剪切销或者与其一起使用。

阀形式的上部密封装置被设置在第一立管部分中并且被设置来封闭立管的上区段。当超过第一阈值力时，在第一连接设备分开之后阀被致动，并且第一立管部分远离第二立管部分向上伸缩。应当首先超过第二阈值力，以便第一立管部分向下伸缩到第二立管部分中，则不会致动阀的闭合。阀的闭合阻止了油气向下流并且离开立管上区段流入周围海域或者海底立管中。

海底立管从海床延伸至水面平台以上。海底立管被设计成容纳钻头和钻柱或者采油管，并且还足够柔韧以应付水面平台的运动。在海底立管中策略性地放置的滑动和球接合部允许海底井不受平台俯仰和滚动的影响。

当向上提升立管和第一立管部分时，通过被第一和第二立管部分的相对运动移位的致动器来致动阀。阀优选(但不必)是具有球形阀本体的球阀。替代地，闭合设备可以是可机械地控制的瓣阀、闸阀或者闸板。

闸板是例如通常被用于防喷器中的阀闭合和密封部件。存在三种闸板：全封闸板、半封闸板或者剪切式闸板。在海底测试树中，所述闸板可以被安装到装在井孔顶部的防喷器组中的几个防护器中。全封闸板当关闭时在其中没有钻管的孔上形成了密封。半封闸板当关闭时密封住管的周围。剪切式闸板可以切过钻管并且然后形成密封。

阀设有阀致动器，该阀致动器可能包括杠杆、控制臂或者连接至阀本体的类似设备。控制臂可以借助于例如单向离合器、单向棘轮或者类似物的适当的单向机构被连接至阀本体。当已经超过第一阈值力时，所述机构确保仅在第一连接设备分开之后阀本体被致动来关闭阀。控制臂的另一端经由控制杆连接至第二立管部分。控制杆具有预定的初始长度并且在其第一端处被连接至控制臂并且其另一端处由第二立管部分支承并附连到其上。如果首先超过第二阈值力，则控制杆被配置成沿其纵向方向压缩，由此第一立管部分向下伸缩到第二立管部分中。这可以通过在空心轮廓区段或者管状区段以外形成控制杆的第一部分来实现。控制杆的第二部分可能包括具有可伸缩入所述第一部分中的横截面的实心段或者空心段。当控制杆的第一和第二部分沿纵向方向伸缩时，在剪切销分开之后球阀不会被致动。

然而，如果首先超过第一阈值力，控制杆不会从其预定的初始长度上伸出。反而当第一和第二立管部分相互远离地伸缩时，控制杆作用在控制臂上。如果控制臂被配置成致动球阀，则阀本体将被转过90°以关闭阀。一旦阀已经被关闭，则施加于控制臂的进一步的动作将促使控制臂与阀本体之间形成的连接变得不起作用。这可以通过控制臂的弱化区段、控制臂与阀本体之间连接处的剪切销、当转过90°时控制臂与阀本体之间连接的机械性断开或者类似合适的释放装置来实现，当承受预定负载时所述弱化区段将断裂。

当致动时，球阀将关闭并且实际上同时切断并封闭了分离点上方例如丝绳或者连续管的设备。丝绳是通常直径较小的细长、杆状或者线状金属件，其被用于将专用工具(例如，测井探针、射孔枪和类似物)降下到井中。丝绳也被称为钢丝。连续管是常常几百米长的连续的挠性钢管柱，其被缠绕在常常直径为几米的卷轴上。卷轴是连续管作业机的不可分割部分，该连续管作业机是由几个设备组成的，所述设备确保管可以被从水面安全且高效地插入井中。连续管也被称为卷起的管。连续管被用于在井中执行井下操作，例如钻孔以提供流量计来计量井中不同区域的流量以确定来自所述区域的采油速度。所述工具的实例是生产测井工具(PLT)。生产测井工具通常被用于采油井以确定油、气和水产品的来源，其中井在超过一层中或者在较大层段中具有孔眼。一般地，PLT工具组将由一个或多个转子流量计、压力表、温度表和流体密度或者容积工具组成。

使用连续管作业机来运送连续管，该连续管作业机包括用于连续管的卷轴、将油管向下推入井中的喷射头、井口防喷器组、功率源(通常为柴油机和液压泵)和控制台。作业机的独特特性是当其被放下到井中时其提供连续环流。连续管作业机通常被安装在拖车或者滑架上。连续管修井是利用通常外径为0.75英寸到1英寸(1.9到2.54厘米)的连续钢管来执行的修井，该钢管以正常油管中的单一件被延伸入井中。油管在水面上的长度(达到5000米)按类似于用于丝绳的方式被贮存在卷轴上。作业机被装配在井口上方。油管被喷射过井口控制装置，该井口控制装置封闭油管并形成压力密闭连接。

为了维持下接地柱的控制，根据本发明的立管的弱联接部系统(RWLS)可能具有至少20条至下接地柱的液压服务管线。

RWLS的服务管线将具有不会比在正常运行期间使用的集成管线更低的流动能力。RWLS将具有最少4条起作用的液压管线以在随着弱联接部分开而剪断之后向下接地柱供给。RWLS将具有最少1个至下接地柱的化学注射管线。

在弱联接部分开的情况中，RWLS将

-连通打开液压服务管线至上、下部球阀。紧急分离装置(ESD)的序列在预定的期望阀关闭时间将满足技术要求

-在剪断时圈闭并且保持油管悬挂器送入工具(THRT)管线上的液压压力

-具有一系统，该系统当RWLS分离时触发紧急分离装置(ESD),其中4条管线中的一条被专用于协助关闭至SSTT专用球阀的压力；以及

-具有回收系统，该回收系统当收集完井/修井立管(C/WOR)，即立管和RWLS时拾取剪断的RWLS。

下部球阀被设置在固定至海底的SSTT的上部分，该上部分进而被设置在螺接到SSTT中的弱联接部的下部分下面。SSTT中的下部球阀将在弱联接部中的上部球阀之后关闭一预定时间段以消除端盖压力并防止额外的HC从井中泄漏。延迟关闭的原因是，上部球阀被机械地致动，没有延迟，而SSTT中的下部球阀被液压地致动并且可能具有长达例如30秒的反应时间。如上所述，海底测试树可能设有安装到装在井孔顶部的防喷器组中的几个防护器中的多个闸板。全封闸板将在其中没有钻管的孔上形成密封，半封闸板将围绕油管形成密封，并且剪切闸板将剪断钻管并形成密封。

根据一个实例，SSTT可能设有至少两个阀，所述阀从水面经由控制线被液压地控制。另外，为了防止弱联接部分离，防故障功能被嵌入到系统中。弱联接部提供旁通液压管线以用于关闭下部球阀。SSTT阀可以足够大的力来关闭，以切断延伸入井中的控制线(丝绳)。

在释放以后，用于维持与SSTT、特别是与SSTT的锁存器连通的液压控制线必须能够延长以对弱联接部从基准线至最大延伸的行程给予补偿。液压控制线可能包括折叠或者螺旋式线束，该线束被配置成利用弱联接部分的运动延伸并可控地折叠或者螺旋至其原始位置。液压控制线甚至在安全运行后SSTT关闭之后继续运转。控制线还可以用于解除SSTT锁存器来断开立管以用于拉起和弱联接部的修复。

当上部球阀关闭时，阻止油气(HC)在立管分离之后通过立管向下流以引起HC溢出。上部球阀的关闭在弱联接部上产生了通常被称为端盖压力的喷射效果。该压力由在压力下从井中流出的HC所产生并且将向上作用在弱联接部和立管上，其可能导致顶部拉伸力的损失。例如，对于690巴的井压和立管及球阀直径的标准尺寸，HC可以170吨的端盖压力作用于立管。因为水面树和立管可能具有40-50吨的总重量，所以如果不受控制则端盖压力可以提升起整个组件。压力下的HC在到达最大向上行程之前将从弱联接部处排出，直到SSTT中的下部球阀关闭。

为了在分开之后但在下部球阀关闭之前释放端盖压力并确保在上部弱连接部分向上到达其最大延伸长度并开始向下移动之前放出任何剩余的封闭压力，致动一压力释放装置。弱联接部上部的第一立管部分向下延伸入弱联接部下部的第二立管部分中。第一立管部分延伸入第二立管部分中的那部分被例如衬管或者拼合轴承的静态封装包围以延伸过所述部分的主要部分。如以下进一步详细描述的，静态封装的轴向长度实质上和伸缩运动的上端点与初始基准或中点位置之间的最大距离相同。拼合轴承被所述部分保持就位并且被配置成在张紧螺栓分开时随同弱联接部的上部分被向上移位。拼合轴承的位移将露出许多穿过下部弱联接部分的壁的径向通气孔。根据一个实例，当拼合轴承向上移动时在行程的长度上将依次露出递增直径的孔。最初，比较小的孔将开始以不会使围绕的海底立管破损或者破裂的速度释放比较高的封入压力。继续向上运动将促使加压的HC至海底立管的平缓、受控的释放。孔的尺寸和/或数量是由例如井压、(海平面以下深度处的)环境压力等因素来确定的。在其中不使用海底立管的应用中，压力释放的速度可以更高。

管状区段的下端设有附加的压力释放装置，其当第二连接设备已经剪断时被致动。该附加的压力释放装置用于在至少上部球阀关闭之后从由弱联接部中的上部和下部外壳所形成的空腔中放出压力。如上所述，上部外壳的管状区段设置成随着所述剪切销的失效而向下伸缩到下部外壳的所述空腔中。当管状区段的下端向下移动时，空腔中的压力开始通过径向通气孔被放出。一旦管状区段的所述下端的前端通过径向最下面的孔，则附加的压力释放装置维持通气功能。

保持设备被配置成跟着第一和第二连接设备的解除而将第二立管部分悬挂在第一立管部分下面。保持设备可以包括在其合适位置处附连至第一立管部分的两个或更多个杆。第二立管部分被配置成在跟着弱联接部分开的伸缩运动期间可相对于保持设备移位。

跟着第一和第二连接设备的解除，允许第一和第二立管部分在不被保持设备阻挡的情况下相互伸缩，其考虑到了超出弱联接部的行程的运动。在弱联接部分开之后，启动了弱联接部自SSTT的受控式解开。一旦弱联接部被解开，则第二立管部分将由保持设备卡住并支承。立管和第一及第二立管部分则可以被运送至水面以用于修理。

立管在分开之后但在弱联接部已经被从SSTT上解开之前将承受过大的拉伸力，保持设备将破裂并释放第二立管部分。然后，可以打捞起立管和第一立管部分。断开保持设备所需的作用力优选大于第一阈值力。

根据本发明的弱联接部的总体设计要求可能包括以下非限制性特征；

·设计将确保部件设计(弱化模式)不处于动态压缩负载条件下以防止主要剪切元件动态疲劳；

·最小设计温度范围将为-18℃到+121℃的U级温度；

·法兰的额定压力将为10K(JIS标准)；

·设计考虑到剪切销的负载能力的变化以便使其适应不同的应用；

·系统将与标准的立管接合部具有相同的等级评定；

·剪切元件对于不同规格将是可替换的；

·设计将具有18¹/₂”的最大外径；

·最大纵向伸长为大约15米；

·设计将承担30000ft/lbs的最小扭转力矩；

·断裂之后的扭转力矩值将涉及10000ft/lbs；

·在断裂之后最大旋度减小以便液压管线在最大旋度和最大行程期间不会被破坏；

·设计将防止液压管线在断裂之后不会被破坏并且操控4、5米最大行程的8-12秒的行程周期24小时；

·设计提供了一种没有松散物品的RWLS，所述松散物品可能在断裂之后落入到海底立管中或者以补偿模式破坏RWLS；

·RWLS将具有一种通过放出多余压力来衰减剪切能量的系统；

·设计将固定所有易断开的物件以允许在断开事件之后在水面上进行鉴别和分析；

·回收系统将能够携带100公吨。

附图说明

将参照附图来详细描述本发明。将理解的是，附图仅设计来用于图解目的并且不打算作为限制本发明的定义，其将构成所附权利要求的附图标记。还应当理解，附图不一定是按比例绘制，并且除非另有陈述，其仅用于示意性图解本文中所描述的结构和程序。

图1显示了设有根据本发明的弱联接部的立管的示意图；

图2A-B显示了用于漂浮设施或船舶的现有技术的海底介入装备；

图3显示了连接有根据本发明的弱联接部的海底测试树的简图；

图4显示了根据本发明的弱联接部的简图；

图5显示了由根据本发明的弱联接部控制的转向器的示意性液压回路；以及

图6显示了图5中的剪切销的放大视图。

具体实施方式

图1显示了设有根据本发明的弱联接部的立管的示意图。立管11通常被用来将海底12上的油气井连接至水面14上的漂浮设施或者船舶13，例如石油钻塔或者船只。在海底12上，立管经由根据本发明的弱联接部16被连接至海底测试树15。立管11是由管段构成的并且非常沉重。因此，水面船只13必须给立管11施加拉伸力以防止其在其自重下倒塌。然而，在某些海况条件中，例如当船舶移动时，所施加的拉伸力将波动。当立管在其下端被固定至海底上的海底测试树15并且在其上端通过张紧器被固定至漂浮设施或者船舶13时，必须调节由风、波浪和潮汐作用所引起的设施的运动。因此，必须将运动补偿装置(图2)结合到张紧系统中以将立管的顶部保持在船只的月池中或者钻台面处。运动补偿装置可能包括伸缩式海底接合部或者钻柱补偿器以补偿升降运动而同时维持至立管和立管内的挠性接合部的预定拉伸力以补偿船舶的侧向运动。所使用的伸缩式海底接合部是众所周知的并且本文涉及滑动接合部。典型的滑动接合部包括设置成相对彼此伸缩的同心圆柱体，它们之间设有动态密封件。

图2A显示了现有技术的海底介入装备，包括补偿钩21、提环绞车22、提环24、升降机25、水面流树26和连续管或线绳防喷器(BOP)29，全都在漂浮设施或者船舶(未显示)的钻台30上方。这些部件是本领域技术人员所公知的并且无需进一步说明。其他现有部件包括海底立管张紧器32、海底立管36、挠接合部40(也被称为挠性接合部)、海底树46和井口48，海底立管36通过海面34向下穿过海洋伸出至滑动接合部38，这也是本领域技术人员公知的。由本公开内容的系统和方法提供的部件包括压力容纳管28、紧急断开封装(EDP)42和下部立管封装(LRP)44。下部立管封装在树组件与EDP之间提供了液压接口。下部立管封装(LRP)44和海底树46是构成海底测试树49的部件。

图2B图解了已知装备中的补充细节，例如海底立管张紧器27、节流管线31、压井管线33、安装/修井控制系统(IWOCS)的卷轴35与IWOCS脐带线40、紧急停机(ESD)控制器49与紧急快速断开(EQD)控制器51、IWOCS主控制站(MCS)/液压动力单元(HPU)53和液压管线43与卷轴45。卷轴35、45、HPU47和MCS/HPU53可以处于漂浮设施或者船舶的甲板33上。

此处指出的系统可用于与完井、流量测试、油井增产、修井、油井诊断工作、挤入压井操作、其中可安装海底树或者井口装置的堵井和/或弃井相关的一种或多种操作。

根据本发明的弱联接部可以被配置成替换上述实例中的EDP。

图3显示了可连接有根据本发明的弱联接部的海底测试树的简图。海底测试树(SSTT)60被定位在安装于海床或者水下的防喷器(BOP)组61内。BOP组61包括两个半封闸板62和两个剪切闸板63，所述闸板围绕立管59配置并且根据传统作法来控制。如示意性地描绘的，BOP组61是一种具有多个半封闸板和剪切闸板62、63的紧凑型BOP组，显而易见地理解的是，根据本发明的配置可以用于其他种类的BOP组并且可用于具有更大或更小数量的半封闸板和剪切闸板的BOP组中。

海底测试树60穿过从此向上延伸的海底立管65被下放到BOP组61中。附连在海底测试树60下面的槽楔66允许测试树被正确地定位在BOP组61内。附连在海底测试树60上方的保持阀67当测试树被定位在BOP组61内时可以如图3中所示地保持在海底立管65内。保持阀67的上部分被直接或者经由弱连接部或类似物附连到延伸至水面的立管上区段。海底测试树60包括锁存器头组件68、闸板锁组件69和阀组件70。闸板锁组件69在锁存器头组件68与阀组件70之间轴向地互连并且将一个与另一个轴向地分开。术语“闸板锁组件”用来表示按这样的方式配置的一个或多个构件，即，允许与传统的半封闸板密封接合。

在图3中，闸板锁组件69示出为与两个半封闸板62处于密封接合，半封闸板已经被预先致动成向内延伸并接合闸板锁组件。锁存器头组件68和阀组件70具有大于可被传统半封闸板密封地接合的直径，闸板锁组件69提供了在锁存器头与阀组件之间的半封闸板62的密封接合。

阀组件70被定位在半封闸板62与楔66之间。因此，当半封闸板62被闭合在闸板锁组件69周围时，阀组件70被与半封闸板上方的环形部54隔开。半封闸板62将半封闸板上方的环形部54与半封闸板下面并围绕阀组件70的环形部52隔开。

术语“阀组件”用来表示包括一个或多个阀的组件，所述阀可操作来选择性地允许和阻止流体流过穿过阀组件所形成的流动通道。图3中象征性地示出的阀67、70包括两个安全阀，所述安全阀可操作来控制流体流过管柱58。保持阀67、锁存器头组件68、闸板锁组件69和阀组件70全部是管柱58的一部分，管柱58具有穿过其所形成的流动通道。保持阀67和阀组件70中的阀可被致动来允许或者阻止流体流过该流动通道。然而，对于保持阀67或者阀组件70不必包括多个阀，或者对于所述阀不必包括安全阀，在本发明的范围内。

术语“锁存器头组件”用来表示允许管柱的一部分与它的其他部分断开联接的一个或多个构件。例如，在示意性地示出的SSTT60中，锁存器头组件68可以被致动来使管柱58的上部分55与管柱的下部分56断开联接。因此，如果发生紧急状况，半封闸板62可以被闭合在闸板锁组件69上，阀组件70中的阀可以被关闭，并且管柱58的上部分55可以被取回或者被远离下部分56移位。半封闸板62在闸板锁组件69上的闭合和阀组件70中的阀的闭合隔开该点下方的井与海立管65的流体连通。

如果需要，剪切闸板63可以被致动来剪切锁存器头组件68上方的管柱58的上部分55。上部分55可以在附连于锁存器头组件68上方的管状控制接头处被剪切。为此，锁存器头组件68被定位在剪切闸板63与半封闸板62之间。以该方式，由于紧凑式BOP组61中的锁存器头组件68上方的两个剪切闸板63是可用的并且锁存器头组件下面的两个半封闸板62是可用的，所以保持了冗余性并增强了安全性。

保持阀67的动作，经由管线57来控制锁存器头组件68和阀组件70。在图3中所示的实例中，管线57是延伸至水面并且用于将加压流体输送至海底测试树60和保持阀67的液压管线。然而，管线57可能是一条或多条电线，并且海底测试树60和/或保持阀67可以被电力地致动。所述管线可以通过一个或多个遥测设备来代替，或者可以延伸至井中的其他位置等，在本发明的范围内。

根据本发明的弱联接部被配置成安装到图3中所示类型的海底测试树上方的立管上。

图4显示了根据本发明的弱联接部70的简图。所述类型的弱联接部例如可用在传统系统中以用于替换如图2A中所示的紧急断开封装(EDP)。

弱联接部包括第一立管部分71和第二立管部分72，第一立管部分71是弱联接部的上部分，第二立管部分72是弱联接部的下部分。第一立管部分处于用于连接至立管上区段74的上部外壳73的形式，该立管延伸至水面。上部外壳73的顶部处的上部法兰78设有用于与立管上区段74连接的标准的ACME或者SPO螺纹。第二立管部分72处于用于连接至立管下区段76的下部外壳75的形式。下部外壳75的端部处的下部法兰79设有用于与立管下区段76连接的标准的ACME或者SPO螺纹。立管下区段76从弱联接部70延伸至海底并且包括海底测试树(SSTT)，如图3中所示。第一立管部分71被设置成延伸到第二立管部分72的空腔77中，以便允许在预定条件下所述立管部分之间的伸缩位移。设置许多连接设备以用于可释放地连接上部和下部外壳73、75。

根据图4中所示实例的弱联接部70包括第一连接设备81，该第一连接设备81被设置成如果第一和第二立管部分上的拉伸力超过第一阈值力则失效。弱连接部还包括第二连接设备82，该第二连接设备被设置成如果第一和第二立管部分上的压缩力超过第二阈值力则失效。

第一连接设备包括张紧螺栓81，该张紧螺栓81被设置成当拉伸力超过第一阈值力时断裂。所述张紧螺栓81设置在围绕上部外壳73的管状区段84的环形法兰83中并且穿过与立管的主延伸部成直角的平面X延伸入下部外壳75顶部处的上部法兰86中。该平面X分隔开第一和第二立管部分71、72并且如果超过第一阈值力其还是其中第一与第二立管部分分开的地方。用于所述张紧螺栓81的数量、尺寸和材料取决于动态负载和第一阈值力的预期大小。所述张紧螺栓被预张紧以便改善动态疲劳的控制。由张紧螺栓81上的拉伸力所引起的第一与第二立管部分71、72的分离同时引起剪切销82断裂。

第二连接设备包括剪切销82。第一与第二立管部分71、72通过多个剪切销82连接，所述剪切销82被设置成当剪切力超过第二阈值力时断裂。所述剪切销82被设置在穿过立管的径向平面中，以连接第一和第二立管部分并且如果超过第二阈值力则将剪断。剪切销82被沿弱连接部70的主轴线设置在第一连接设备下面并且径向地延伸过下部外壳75并被螺接到上部外壳73的管状区段84的下端85中。与张紧螺栓81相反，剪切销82在更长的时间段上不受动态负载的影响。剪切销82被以预定负载预加载，以允许其在不被剪断的情况下经得起一定量的压缩力。

根据本发明，第一阈值力大于第二阈值力。第一与第二阈值力之间的关系取决于设施的种类、立管的长度和尺寸等。例如，第一阈值力可以选择成在张紧中处于250公吨负载时释放弱连接部，而第二阈值力可以选择成在压缩中处于35公吨负载时释放弱连接部。根据本发明的配置在作用于立管和弱联接部的压缩力和拉伸力之间提供了不对称性。

当组装弱联接部时，通过张紧螺栓81将上部外壳73和下部外壳75保持在一起。张紧螺栓81将围绕上部外壳73的管状区段84的环形法兰83和下部外壳75顶部处的法兰86夹在一起。为了将上部外壳73和下部外壳75保持在固定的基准位置，拼合轴承88围绕延伸到下部外壳75中的管状区段84设置。拼合轴承88被设置在延伸到下部外壳75中的管状区段84之间的柱形空间中。拼合轴承88被附连至环形法兰83的下表面并且搁靠在自管状区段84径向地向外延伸的环形表面89上。因此，仅管状区段84的下端85的外周与下部外壳中的空腔77的内表面接触。管状区段84的下端85设有周向密封件，以阻止流体通过所述下端85向上渗漏。管状区段84的下端85具有流体管道，该流体管道具有向下敞开的大致圆锥截面。当管状区段84移入空腔77中时，该形状减小了所述下端85的流体阻力。

由立管施加于上部外壳73的拉伸力将通过管状区段84上的环形表面89传递至拼合轴承88。所述力被传递至环形法兰83，该环形法兰83进而被张紧螺栓81附连至下部外壳75。如果拉伸力超过所述第一阈值力，则张紧螺栓81将断裂。

如果压缩力被立管施加至上部外壳73，则该力将被直接施加至剪切销82。上部外壳73的管状区段84可相对于围绕所述管状区段84的环形法兰83滑动。因此，一旦压缩力超过剪切销82的总预紧力和第二阈值力，剪切销82就会断裂。

在分开之后，第一和第二立管部分71、72被设置成相对于彼此伸缩，其中上部外壳73的管状区段84被设置成跟着所述张紧螺栓81的失效而部分地离开下部外壳75中的空腔77向上伸缩。类似地，上部外壳73的管状区段84被设置成跟着所述剪切销82的失效而向下伸缩到下部外壳75的空腔77中。所述方向取决于首先失效的连接设备。第一和第二立管部分71、72被设置成相对于彼此从初始基准位置或者中点位置沿第一或者第二方向伸缩至最大预定距离。伸缩运动的上端点与下端点之间的总距离被称为弱联接部的行程。最大预定距离在两个方向上是基本上相等的并且取决于运动补偿装置在漂浮设施或者船舶上的可容许运动。如果在弱联接部分开之前漂浮设施或者船舶的升沉超过了最大容许行程，则弱联接部被从海底测试树上断开以避免对水下结构的损坏。在当前实例中，运动补偿装置的容许运动为上下大约4.5-5米，最大预定距离在各个方向上为4米。因此，如果行程超过8米，则弱联接部将断开。如果在弱联接部能被断开之前超过最大预定距离，则第一和第二连接设备中的每个或两者将失效并且释放弱联接部。

图4中的弱联接部不是按比例绘制的。某些部件具有图4中所示的预定长度y，其长度y在该情况中为4米。然而，已经如虚线所示地沿长度压缩这些部分以允许更清晰地示出弱联接部。

以示意性地表示为球阀90形式的上部密封装置被设置在第一立管部分71中并且被配置成关闭立管的上区段74。当超过第一阈值力时，在第一连接设备的分开之后球阀90被致动，并且第一立管部分71远离第二立管部分72向上伸缩。应当首先超过第二阈值力，以便第一立管部分71向下伸缩到第二立管部分72内，则不会致动球阀90的闭合。球阀90的闭合阻止了油气向下流并且离开立管上区段74进入周围海域或者海底立管(未显示)内。

当向上提升立管和第一立管部分时，通过被第一和第二立管部分71、72的相对运动移位的致动器94来致动球阀90。球阀90具有止推在第一和第二端91、92处的球形阀体95并且围绕与立管的主延伸部成直角的轴线转动。球形阀体具有用于从井中流出的流体的中心圆柱状孔93。在图4中，球阀90的左手侧示出为处于其打开位置，并且球阀90的右手侧示出为转动90°到其关闭位置。球阀90的球形阀体95借助于增能的密封件99被保持在合适位置。这是包括环形本体的标准部件，该环形本体具有设置在底表面中的第一O形圈，其封靠球形阀体95的上表面。第二O形圈被围绕环形本体的上部周边设置以封靠住上部法兰78的下部分中的凹进部。环形本体被设置在环形本体的上表面与上部法兰78中的凹进部之间的弹簧压靠在球形阀体上。当球阀90被打开时，增能的密封件99借助于所述弹簧和环形本体的上表面与上部法兰中的凹进部之间的间隙中的加压流体保持与球形阀体95密封接触。该压力作用于球形阀体的上表面。当球阀90被关闭(图4的右手侧处示出的)时，则作用于球阀90的井压将试图提升球形阀体95离开一密封件，包括O形圈的该密封件被设置在球形阀体的下表面与上部外壳73中的凹进部之间。该提升力被增能密封件99的弹簧和来自延伸至水面的立管中的流体的压力抵消。

阀致动器94包括在其第一端91处连接至阀本体95的控制臂。控制臂94的第一端97通过呈单向棘轮96形式的单向机构连接至阀本体95。所述单向机构96确保当已经超过第一阈值力时阀本体95仅在第一连接设备81分开之后被致动来关闭球阀90。控制臂94的另一端98经由控制杆100连接至第二立管部分。控制杆100具有预定的初始长度并且在其第一端101处被连接至控制臂并且由第二立管部分72的下部外壳75顶部处的法兰86支承并附连至其上。如果首先超过第二阈值力，则控制杆100将沿其纵向方向纵向地压缩，由此第一立管部分向下伸缩到第二立管部分内。这可以通过在中空轮廓区段或者管状区段(未显示)以外形成控制杆的第一部分101a来实现。控制杆100的第二部分101b包括具有可被伸缩入所述第一部分101a内的横截面的实心区段或者空心区段。当控制杆100的第一和第二部分101a、101b沿纵向方向伸缩时，在剪切销82分开之后球阀90不会被致动。

当超过第一阈值力时，控制杆100不会从其预定的初始长度上伸出。反而当第一和第二立管部分71、72相互远离地伸缩时，控制杆100作用于控制臂94上。控制臂94被配置成通过使阀本体95转过90°来致动球阀90以关闭球阀90。一旦球阀90已经被关闭，则施加于控制臂94的进一步的动作将使控制臂94与阀本体95之间的连接变得不起作用。在该实例中，这通过在控制臂94与阀本体95之间的连接部中的剪切销(未显示)来实现。当阀本体95已经被转过90°至止动件时，施加于控制臂94的附加力将切断剪切销并且释放控制臂94与阀本体95之间的连接。

当被致动时，球阀90将关闭并且同时物理地切断并封闭了分离点上方例如线绳或者连续管(未显示)的设备。

图3中所示的保持阀67包括位于被固定至海底的SSTT的上部分中的下部球阀105，该下部球阀105进而被设置在根据本发明的、被螺接到SSTT内的弱联接部的下部分下面。SSTT中的下部球阀105将在弱联接部中的上部球阀90之后关闭一预定时间段来消除作用于弱联接部的端盖压力以防止额外的HC从井中泄漏。延迟关闭的原因是，上部球阀被控制臂94机械地致动，而SSTT中的下部球阀被液压地致动并且可能具有长达例如30秒的反应时间。

根据一个实例，SSTT可能设有至少两个阀，所述阀从水面经由控制管线被液压地控制。另外，防故障功能被嵌入到系统中，以防弱联接部分分开。弱联接部提供旁通液压管线以用于关闭下部球阀105。SSTT阀能以足够大的力来关闭以切断延伸入井中的控制线(丝绳)。

在释放以后，用于维持与SSTT、特别是与SSTT的锁存器连通的液压控制线必须能够对弱联接部从基准线至最大延伸的行程给予补偿。液压控制线包括折叠或者盘绕线束(未显示)，该线束被配置成利用弱联接部的运动延伸并可控地折叠或者盘绕至其原始位置。液压控制线甚至在防故障功能运行后SSTT关闭之后继续工作。控制线还可以用于解除SSTT的锁存器来断开立管以用于拉起和弱联接部的修理。

当弱联接部中的上部球阀90关闭时，阻止油气(HC)在分开之后通过立管向下流以引起HC溢出。上部球阀90的关闭在弱联接部上产生了通常被本领域技术人员称为端盖压力的射流作用。因为水面树和立管可能具有40-50吨的总重量，所以如果不受控制则端盖压力可以提升起整个组件。根据本发明，压力下的HC将在到达最大向上行程之前被从弱联接部处排出，直到SSTT中的下部球阀105关闭。

为了在分开之后但在下部球阀关闭之前释放端盖压力并确保在上部弱连接部分向上到达其最大延长部并开始向下移动之前放出任何剩余的封闭压力，致动压力释放装置110。如上所述，第一立管部分71具有管状区段84，该管状区段84具有向下延伸入第二立管部分72中的下端85。第一立管部分延伸入第二立管部分中的主要部分以拼合轴承形式被静态封装88包围。拼合轴承88被附连至第一立管部分71的环形法兰83的下表面并且搁靠在自管状区段84径向地向外延伸的环形表面89上。静态封装的轴向长度实质上与伸缩运动的上端点与初始基准或中点位置之间的最大距离相同。

管状区段84的下端85的外周与下部外壳中的空腔77的内表面接触。管状区段84的下端85设有周向密封件以阻止流体经过所述下端85向上渗漏。

拼合轴承88被配置成当张紧螺栓81分开时随同弱联接部的第一立管部分71被向上移位。拼合轴承88和管状区段84的下端85的移位将露出压力释放装置110，该压力释放装置110包括许多穿过下部外壳75的壁的径向通气孔111。如图4中所示，当拼合轴承88和管状区段84的下端85向上移动时，在行程的长度上将依次露出直径逐渐增大的通气孔111。最初，相对较小的孔开始按不会损坏或者冲破例如周围扶正器112或海底立管(未显示)的速度释放较高的封入压力。继续向上运动将促使加压的HC至海底立管的平缓、受控的释放。孔的尺寸和/或数量是由例如井压和(海平面以下深度处的)环境压力等因素来确定的。图4中示意性地示出的扶正器112包括在第一立管部分71的上部法兰78与第二立管部分72的下部法兰79之间延伸的第一和第二圆筒形管112a、112b。所述第一和第二圆筒形管112a、112b被设置成跟着第一和第二连接设备81、82的释放而相对于彼此伸缩。

管状区段84的下端85设有附加的压力释放装置，如图6中所示，其当剪切螺栓82已经剪断时被致动。该附加的压力释放装置用于在至少上部球阀90关闭之后从空腔77中放出压力。如上所述，上部外壳的管状区段84被配置成跟着所述剪切销82的失效而向下伸缩到下部外壳75的空腔77中。当管状区段84的下端85向下移动时，空腔77中的压力开始通过通气孔111被放出。一旦管状区段84的所述下端85的前端经过最下面的孔111，则附加的压力释放装置维持通气功能。

压力下的流体将从空腔77朝向围绕剪切销82的内端143的环形凹槽142流入所述下端85的第一管道141中。剪切销82中的一个或多个径向孔144连通环形凹槽142与中心孔145。孔145被在剪切销82的内端143处螺接到所述孔中的塞子146封闭。在分开弱联接部的第一与第二立管部分71、72之前(图4)，来自空腔77的压力仅到达孔145。借助于围绕剪切销82的第一O形圈147a或者类似的合适密封件来阻止流体从下端85与剪切销82之间的环形空腔142处朝向剪切销的外端渗漏。类似地，借助于第二O形圈147b来阻止流体从所述环形空腔142朝向其中设置剪切销82的内端的空腔148渗漏。容纳剪切销82的内端的空腔148通过延伸入容纳拼合轴承88的空间的管道151被通气至外界压力。选择性地，该管道可能包括防止流体流向空腔148的单向阀，以便确保剪切销的剪下端被保持在空穴148的内端处。

在分开第一与第二立管部分之后并且当剪切销82已经沿平面Y剪断时，来自空腔77的压力将到达孔145并作用于剪切销82的剪下端。剪切销82的剪下端将被朝向其中设置剪切销82的空腔148的内端移位，并被流体压力和O形圈147a、147b的摩擦力保持在该位置中。环形空腔142的轴向延伸长度相应于剪切销82的移位距离，以便维持所述环形空腔142与一个或多个径向孔144之间的连通。然后允许流体从空腔77流入中心孔145中并且通过剪切销82的剪断部分之间打开的间隙(未显示)流出。随后，流体向上流过在管状区段84的下端85的外表面中加工出的槽缝149。所加工出的槽缝149从剪切销82延伸至拼合轴承88的下表面。流体然后可以经由拼合轴承88与下部外壳75之间的径向间隙150通过穿过下部外壳75的壁的径向通气孔111逸出。

空腔77的通气可以通过例如压力控制阀、节流阀或者爆破隔膜的替代装置来实现，其可以被配置成当空腔中的压力超过预定值时朝向通气孔111喷出并释放压力。

保持设备115被配置成跟着第一和第二连接设备81、82的解除而将第二立管部分72悬挂在第一立管部分71下面。保持设备可以包括两个或更多个在中间法兰117处被附连至第一立管部分71的杆116(示出了一个)，该中间法兰117设置在上部法兰78与围绕管状区段84的环形法兰83之间。第二立管部分72在跟着弱联接部分开的伸缩运动期间可相对于保持设备115移位。因此，所述杆116穿过环形法兰83和第二立管部分72的上部法兰86中重合的孔。

跟着第一和第二连接设备81、82的解除，允许第一和第二立管部分71、72在不被保持设备115阻挡的情况下相互伸缩，该保持设备115具有供超出弱联接部的行程的运动所用的长度。在弱联接部分开之后，启动了弱联接部从SSTT的受控解锁。一旦弱联接部被解锁，则第二立管部分72将沿杆116滑落并且通过每个杆116的端部处的回收销118来捕获并被支撑于其上。立管和第一及第二立管部分71、72然后可以被运送至水面以用于修理。

如果立管在分开之后但在弱联接部已经被从SSTT上解锁之前承受过大的拉伸力，保持设备115的每个杆116的端部处的回收销118将断裂并释放第二立管部分72。然后，可以打捞起立管和第一立管部分71。使回收销118断裂所需的作用力优选大于第一阈值力。

图5显示了由根据本发明的弱联接部控制的转向器的示意性液压回路。

流动转向器120或者简单地为“转向器”用于引导加压的井孔流体远离水面平台所载的流体系统以防止危及设备和人员。转向器120与海底立管(未显示)成直线地放置。转向器120包括具有环状密封元件121和活塞122的外壳，其中在活塞122和外壳的壁中设置通道123以允许井孔与外壳壁中的出口之间的流体连通。活塞122由流体操作的液压缸124来控制。

设置放泄管线来当存在过大压力的井内流体并且环状密封元件被关闭时输送加压(钻进)流体远离水面平台。在正常的钻井操作期间放泄管线(未显示)中的阀被关闭，但是随着环状包装元件的闭合同时通向转向器。在海上钻探设备上，放泄管线将加压流体引向船外，直到可以安全地停止流动。所述布置在现有技术中是公知的并且此处将不会描述。

可以借助于从漂浮设施上的主面板手动地或者自动地操作的三通阀125来控制流体操作的液压泵124。三通阀125是常闭的，但是可以被致动至其中流体被从液压源126供应至液压缸124以关闭转向器120中的环状包装元件的第一位置。压力源126优选是供应1500磅/平方英寸(psi)的压力的高压源。三通阀125可以被致动至其中液压缸124被连接至排放口127以关闭转向器120的第二位置。

流体操作的液压缸124还可以由来自弱联接部131的流体连接件130来控制。当弱联接部131正常工作时，流体连接件130被来自低压力源132的导向压力加压。该压力足以对抗弹簧负载将二通阀133保持在关闭位置中，其中阻止流过阀。

如果弱联接部131分开，则流体连接件130被泄放，并且二通阀133将通过弹簧负载移动到打开位置。然后，流体被从压力源126供应至缸124以关闭转向器120。第一单向阀134被设置在二通阀133与缸124之间，以当三通阀被致动来关闭转向器120时阻止高压流体流向二通阀133。第二单向阀135被设置在二通阀133与缸124之间，以当三通阀被致动来打开转向器120时阻止高压流体流向二通阀133。第二单向阀135设有节流旁通管，以允许在转向器120关闭期间使流体从缸124处返回，以返回至排放口127。

本发明不限于上述实施例，但是可以在所附权利要求的范围内被自由地改变。根据本发明的立管和弱联接部可以被用作安装在下部接地柱组件上方的修井立管。修井立管通常不具有弱联接部，因为其绕过了防喷器。所述弱联接部设有合适的标准接合部，例如API(美国石油学会)或者SPO(离岸钢铁制品)，以可用于附连至有或没有海底立管的设施的现有常规设备。

Claims (12)

1.一种将漂浮设施或者船舶连接至海底上的油气井的立管中的立管弱联接部，所述弱联接部包括用于连接至立管上区段(74)的、呈上部外壳(73)形式的第一立管部分(71)；用于连接至立管下区段(76)、呈下部外壳(75)形式的第二立管部分(72)，其中所述第一立管部分和所述第二立管部分中的一个被设置成延伸入所述第一立管部分和所述第二立管部分中的另一个内；和用于可释放地连接所述上部外壳(73)和所述下部外壳(75)的第一连接设备和第二连接设备，其特征在于，所述第一连接设备(81)设置成如果所述第一立管部分(71)和所述第二立管部分(72)上的拉伸力超过第一阈值力则失效，并且所述第二连接设备(82)设置成如果所述第一立管部分(71)和所述第二立管部分(72)上的压缩力超过第二阈值力则失效。

2.一种根据权利要求1所述的立管弱联接部，其特征在于，所述第一阈值力大于所述第二阈值力。

3.一种根据权利要求1所述的立管弱联接部，其特征在于，所述第一立管部分(71)和所述第二立管部分(72)被设置成相对于彼此伸缩，其中所述第一立管部分(71)和所述第二立管部分(72)被设置成跟着所述第一连接设备(81)的失效而在第一方向上伸缩，和/或跟着所述第二连接设备(82)的失效而在第二方向上伸缩。

4.一种根据权利要求3所述的立管弱联接部，其特征在于，所述第一立管部分(71)和所述第二立管部分(72)被设置成相对于彼此伸缩，直至在所述第一方向或所述第二方向上离初始基准位置的最大预定距离。

5.一种根据权利要求1-4中任何一项所述的立管弱联接部，其特征在于，所述第一连接设备(81)包括至少两个剪切螺栓。

6.一种根据权利要求5所述的立管弱联接部，其特征在于，所述第一连接设备(81)被设置在围绕将漂浮设施或者船舶连接至海底上的油气井的所述立管的环状区段(83)中并且延伸通过与将漂浮设施或者船舶连接至海底上的油气井的所述立管的主延伸部成直角的平面。

7.一种根据权利要求1-4中任何一项所述的立管弱联接部，其特征在于，所述第二连接设备(82)包括至少两个剪切销。

8.一种根据权利要求6所述的立管弱联接部，其特征在于，所述第二连接设备(82)被设置在通过将漂浮设施或者船舶连接至海底上的油气井的所述立管的径向平面中，以连接所述第一立管部分(71)和所述第二立管部分(72)。

9.一种根据权利要求6所述的立管弱联接部，其特征在于，设置在第一立管部分(71)中的阀(90)被配置成关闭所述立管上区段(74)，当超过所述第一阈值力时所述阀(90)被致动。

10.一种根据权利要求9所述的立管弱联接部，其特征在于，所述阀(90)通过由所述第一立管部分(71)和所述第二立管部分(72)的相对运动移位的致动器(94)来致动。

11.一种根据权利要求1-4中任何一项所述的立管弱联接部，其特征在于，保持设备被设置成跟着所述第一连接设备(81)和所述第二连接设备(82)的释放来将所述第二立管部分(72)悬挂在所述第一立管部分(71)下面。

12.一种从漂浮设施或者船舶延伸至海底上的油气井的立管柱，所述立管柱包括运动补偿装置、由所述运动补偿装置支承的多个立管区段、位于所述海底的海底测试树，其特征在于，所述多个立管区段的下区段和所述海底测试树通过根据上述权利要求中任何一项所述的弱联接部来连接。