CN110199085A - 支撑海底油井的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种井筒支撑结构，包括用于在水体底部下方进行推动的井筒支撑基座、穿过该井筒支撑基座而布置的井筒管状部件、以及填充介质补充管，填充介质补充管与由所述井筒管状部件的内部所限定的空间具有流体连通。

Description

支撑海底油井的设备和方法
背景技术
本公开涉及用于海底井筒的支撑结构的领域，其可以从水体的底部下方延伸到水体的底部上方。
国际专利申请公开No.WO 2015/054766 A1描述了一种用于安装整体组件的方法，包括借助于组件的重量本身进行的第一穿透步骤，以及通过吸力进行的第二穿透步骤，以用于完成组件对海底的穿透。另外，前述申请公开了一种整体组件，其特别是具有一个或多个与一个或多个井筒管状部件相关联的吸力桩。
国际专利申请公开No.WO 2016/085348 A1描述了一种用于减少井口套管上的载荷的装置，该载荷来自布置在井口上方的井元件的水平载荷部件产生的弯矩。该装置包括支撑框架部件(6)，该支撑框架部件(6)连接到井口套管的上部并从井口套管的中心轴线向外突出。该装置还包括支座，该支座支撑在距井口套管的径向距离处的基座(13,41)上。支撑框架布置成吸收一部分弯矩。
将井结构的部件直接安装到支撑结构中会存在常见的问题，例如在制造结构时的热加工(例如但不限于焊接)。井结构的热加工可能会引起热诱导应力，并且可能会带来降低疲劳寿命能力的弱点。因此，防止具有高载荷暴露的区域中的热加工是有好处的，以能够保持井结构的高机械规格。
附图说明
图1示出根据本公开的井支撑结构的一个实施例；
图2、3和4示意性地示出了施加到井筒管状部件的横向力以及将这种力传递到井支撑结构；
图5示出了根据本公开的井支撑结构的其他实施例；
图6至8示意性地示出了施加到井筒管状部件上的力以及将这种力传递到井支撑结构；
图9示出了在结构上与图5所示实施例类似的另一实施例，其中图5未示出导管；
图10至12示出了类似于图5所示实施例的力和力的分布，这些图分别对应于图6至8；
图13示出了井支撑结构的另一个实施例；
图14示出了井支撑结构的另一个实施例；
图15示出了井支撑结构的另一个实施例；
图16示出了井支撑结构的另一个实施例；
图17示出了与图16示例实施例等效的机械模拟；
图18示出了图16中所示实施例的力和力的分布。
具体实施方式
图1示出井支撑结构的一个实例。支撑结构可包括井支撑基座10，例如吸力锚或打桩，其可被部分地推入水底12下方的沉积物13中。在一些实施例中，井支撑基座10可包括一个或多个导管18，导管18从井支撑基座10的上端朝向或超过井支撑基座10的下端延伸。本示例性实施例的井支撑基座可包括外壁10C，外壁10C在外壁10C的周边内限定封闭空间。其他实施例的井支撑基座可以在外壁10C内不具有封闭空间。
井支撑基座10的顶部10A可以形成其中之一，并且井支撑基座10可以具有一个或多个支撑元件10B/10D，其在顶部10A下方的选定纵向位置处附接到井支撑基座10以支撑导管18。在一些实施例中，可以省略导管18，并且顶部10A和一个或多个支撑件10B、10D可以直接或通过诸如扶正器等的中间装置支撑井筒管状部件14。
本实施例中的井筒管状部件14可以延伸穿过导管18。井筒管状部件14可以是例如低压井壳体、导体管、高压井壳体、表面套管或任何其他井管状部件，其延伸穿过井支撑基部10的顶部10A突出。井筒管状部件14和/或导管18可以限制在井支撑基座10内或延伸到井支撑基座10之外，和/或可以通过不同方法延伸。井筒管状部件14和/或引导管18可以是直的(如图1所示)，或者它们也可以是弯曲的(图1中未示出)，以允许用于斜井钻探的浅起斜。在本实施例中，可以是第一扶正器22的第一载荷转移装置可以定位在导管18的上端附近。第一扶正器22可以在导管18内横向地支撑井筒管状部件14。第一扶正器22的垂直位置可以限定第一支撑水平面(图2中的L1)。第二扶正器22A可以进一步在导管18内从导管18的上端沿轴向向下支撑井筒管状部件14。第二扶正器22A的垂直位置可以限定第二支撑水平面(图2中的L2)。在第一支撑水平面(图2中的L1)中，第一扶正器22可以在两个横向方向(如图4中的33,34)上支撑井筒管状部件14，横向方向垂直于导管18的纵轴(如图4中的32)。抵抗井筒管状部件14的扭矩Mt31的旋转支撑由锚20提供并且在图4中用31B表示。
在本实施例中，井筒管状部件14的下端可以使用锚20附接到导管18。锚20可以例如通过焊接固定到导管18。因为导管18的底部由于施加到井筒管状部件14的上端(例如，低压壳体16)的应力而不会经历大的弯矩，所以可以使用焊接来实质地附接锚20，而不会影响系统的疲劳寿命。
参考图4，横向33B、34B，轴向32B，旋转30B和扭转31B将井筒管状部件14固定在锚(图1中的20)的第三支撑水平面(图3中的L3)，如表明的图4所示。在第一支撑水平面(图2中的L1)中，不需要通过焊接来支撑导管(图1中的18)中的井筒管状部件(图1中的14)，因此在第一支撑水平面(图2的L1)没有降低井筒管状部件(图1中的14)、井支撑基座(图1中的10)和导管(图1中的18)的结构完整性或疲劳寿命。
参考图2示出井部件，图3示出横向力大小，由水平力26(图3中)引起的弯矩27从攻击点线性增加(例如，当施加于位于第一支撑水平面L1上方的井压控制装置25时)。在第一支撑水平面L1下方，反作用力F1沿着井筒管状部件(图2中的14)减小弯矩。如图3所示，图3中的曲线27示出得到的弯矩分布，在第一支撑水平面L1下方的每个支撑水平面L2、L3处具有反作用力F2和F3。
图4示出了图1所示实施例的每个支撑水平面L1、L2、L3的力矩或载荷。30是第一支撑水平面(L1)处的弯矩。31是第一支撑水平面L1处的扭矩Mt。32是第一支撑水平面L1处的垂直(z轴)载荷。33是第一支撑水平面L1处的横向(y轴)载荷。34是第一支撑水平面L1处的横向(x轴)载荷。30A是第二支撑水平面L2处的弯矩Mb。31A是第二支撑水平面L2处的扭矩Mt。32A是第二支撑水平面L2处的垂直(z轴)载荷。33A示出了第二支撑水平面L2处的横向(y轴)载荷。34A示出了第二支撑水平面L2处的横向(x轴)载荷。30B示出了第三支撑水平面L3处的弯矩Mb。31B是第三支撑水平面L3处的扭矩Mt。32B是第三支撑水平面L3处的垂直(z轴)载荷。33B表示横向(y轴)载荷。34B表示在第三支撑水平面L3处的横向(x轴)载荷。
在图1所示的实施例中，井筒管状部件14可通过用填充介质(例如井筒水泥)部分或全部填充导管18和井筒管状部件14之间的空隙空间而固定就位。在一些实施例中，井筒管状部件14可以在井支撑基座10的底部下方延伸，如14A所示，或者可以在安装过程期间或之后可延伸。
图5示出另一示例实施例。在图5的实例实施例中，支撑套管36可以在井支撑基座10的顶部10A处的第一支撑水平面L1处联接到井支撑基座10中。支撑元件38，在本示例实施例中可以是环，可以是井筒管状部件14的部分或固定在井筒管状部件14上。当井筒管状部件14下降到导管18中时，支撑元件38可以成形为支撑井筒管状部件14的重量的至少一部分。这种支撑可以通过附接到导管18的上端的支撑套管36与支撑环38之间的接触获得。当井结构(包括使用支撑套管36和支撑环38与井筒管状部件14结合的井支撑基座10)穿透到水底11下方的沉积物13中时，支撑套管36和支撑环38之间的接触也能够将井筒管状部件14保持在适当的位置。井筒管状部件14内的摩擦力可以用于将井筒管状部件14推出井支撑基座10。图5的实施例可以包括位于支撑件10B的第二支撑水平面L2处的扶正器22。在其他实施例中，井筒管状部件可以通过例如焊接固定到导管18。
图6示出了当横向力(图7中的26)应用于井部件(例如，压力控制装置25)时，井支撑基座10的顶部10A和顶部10A下方的第二支撑水平面L2处的反作用力F1、F2。为了清楚起见，省略了连接到压力控制装置25的其他结构。
图8示出了顶部10A处的井筒管状部件14上的横向应力在两个横向方向33、34以及轴向方向32上受到抵抗，而井筒管状部件14可以通过第一支撑水平面L1自由地转移旋转力矩Mb30。在扶正器22的水平面处，横向应力33A和34A受到扶正器22抵抗，而竖直方向上的轴向应力32A和旋转弯矩30A不受抵抗或不被转移到导管18。
图7示出了水平力26如何在井筒管状部件14中引起弯矩分布27的示意图。弯矩Mb30不是在支撑环(图5的38)和支撑套管(图5的36)之间的连接处直接通过第一支撑水平面L1转移到井支撑基座10，因为这种连接不限制旋转运动。在第一支撑水平面L1下方，弯矩随反作用力F1减小。
图8示出了图5所示实施例的每个支撑水平面L1、L2的力矩或载荷。30是第一支撑水平面L1处的弯矩。31表示第一支撑水平面L1处的扭矩Mt。32是第一支撑水平面L1处的垂直载荷(z轴)。32是第一支撑水平面L1处的垂直(z轴)载荷。33是第一支撑水平面L1处的横向(y轴)载荷。34是第一支撑水平面L1处的横向(x轴)载荷。30A是第二支撑水平面L2处的弯矩Mb。31A是第二支撑水平面L2处的扭矩Mt。32A是第二支撑水平面L2处的垂直(z轴)载荷。33A示出了第二支撑水平面L2处的横向(y轴)载荷。34A示出了第二支撑水平面L2处的横向(x轴)载荷。
图5的实施例可以提供以下一个或多个益处。没有额外的焊接，以防止热点、随后的诱导应力和降低基材和优质(回火)焊缝的结构完整性。通过允许两个支撑水平面L1、L2处的自由旋转，减小了系统的整体刚度，这可能具有以下效果：井筒管状部件的上部处的应力集中较少，因此井筒管状部件14中的应力较低，因此也提高疲劳寿命。
由图5的实施例提供的额外益处可以包括：两个支撑水平面L1、L2仅经历横向载荷(如图7所示，由横向载荷26引起)，这简化了支撑结构的设计；在第一支撑水平面L1(或任何其他水平面)处的连接可以例如通过ROV连接/断开来执行，这可以允许简易组装部件、简单拆卸部件、在安装和重组部件期间部件重量较低、在井塞和弃井过程中无需切割导体套管和水泥，但只需在井部件14之后安装井筒套管时(例如，20个13 3/8英寸直径的套管(20 of13 3/8inch diameter casing))切割；它还允许在井的生产阶段由于温度升高而引起井的生长。
图9示出了井支撑结构的另一示例实施例，其类似于图5中所示的实施例。图5所示的实施例与图9所示的实施例之间的区别在于：图9所示的实施例省略了导管(图5中的18)。图9所示的实施例可以包括在第二支撑水平面L2处的井筒管状部件14上的扶正器22，以及设置在第二支撑件10B和扶正器22之间的载荷转移环39。顶部10A处的载荷转移可以如图5的实施例那样使用支撑套管36和支撑元件38获得。在一些实施例中，可以省略扶正器22或其他载荷转移装置，并且井筒管状部件14可以例如通过焊接直接联接到下支撑件10B。
在一些实施例中，井支撑结构可包括填充介质补充管部件，例如如51、52、53、54所示。井筒管状部件14和井筒管元件42之间的环形空间55(例如且没有表面套管限制)可以使用填充补充管51填充。填充介质补充连接件52可用于将填充介质源(例如，钻柱、ROV泵等)连接到填充介质补充管51。阀53允许打开和关闭填充介质补充管51。在井筒管状部件14与支撑结构一起安装并且井筒管元件42由钻井船安装的情况下，前述部件可能特别有用。在通过钻井船固定井筒管元件42期间，经常发生填充介质(例如，水泥)由于温度变化而下垂以及在井筒管元件42的底端处的浮鞋(未示出)中可能的泄漏。井筒管状部件14和井筒管元件42之间的水泥短缺会导致降低疲劳寿命。上述填充介质补充部件51至54也可用作填充介质分流管，以防止填充介质到达井部件的上部，以保护例如井筒管状部件14的上端处与井筒管上端40的密封区域。为此目的，可能使用预定的载荷断点54的补充管51与井筒管状部件14的连接朝向第一支撑件10A的第一支撑水平面(图10中的L1)定位于更高处。这样的应用还可以通过元件51至54使用清洁剂(例如海水)进行反冲洗，以清洁井筒元件的上端(例如，井筒管状部件16和40的上端)的填充介质。
允许通过断开支撑套管36和支撑元件38之间的连接，从而将井筒管状部件14与支撑结构分离，可以安装预定的载荷断点54到填充介质补充管51中。预定的载荷断点54可以配置为在预定的拉伸或剪切载荷下破裂，从而使得井筒管状部件14能够随后从支撑结构10处移动。在一些实施例中，填充介质补充管51和井筒管状部件14之间的连接可以通过穿过扶正器接收器39和扶正器22的通道建立。如果井筒管状部件14独立地安装(例如，在井支撑结构10之后)，则井筒管状部件14可以配备有对准装置，该对准装置确保井筒管状部件14的内部与穿过扶正器22和扶正器接收器39的通道对齐，从而建立与填充介质补充管51的连通。
井筒管41的上端可包括高压壳体40，其本身可联接到井压控制装置(参见图10中的元件25)。
图10-12分别示出了大体上如图6-8所示的力、力的分布和力矩。
图13示出了井支撑结构的另一个实施例。井支撑基座10可以是任何旨在至少部分地穿透水底下方的沉积物或通过其他方式(例如重力式高桩，或采用合适的方式固定到水底的基础结构如驱动桩)如参考图1和图5中的实施例所阐述的那样提供所需支撑的结构。井支撑基座10可具有一个或多个第一支撑件10A，其靠近井支撑基座10的顶部连接到井支撑基座10。然而，在本示例性实施例中，第一支撑件10A可以联接到井支撑基座10的外部。第一支撑件10A可设置在第一支撑水平面L1处。第一支撑件10A可具有连接到第一支撑件10A中的每一个的载荷转移圈45。井筒管状部件之间的载荷转移(图1中的14)和第一支撑件(10A)可以使用本文描述的任何实施例获得。在本实施例中，第二载荷支撑件10B可以设置在第二支撑水平面L2处。第二载荷支撑件10B可包括联接到第二载荷支撑件10B的每个的载荷转移圈45。井筒管状部件(图1中的14)之间的载荷转移和载荷转移圈45可以使用本文所述的任何实施例获得。图13的实施例中，可以使用导管18或者可以省略导管18。尽管未在图13中示出，支撑基座10还可以包括如图1和5所示的支撑件，其中井筒管状部件被支撑在井支撑基座10的外壁内限定的空间内。
图14示出了包括多个互连的井支撑基座10的另一实施例，第一支撑件10A以选定的任何几何布置在第一支撑水平面L1处连接到井支撑基座10的外部。相同几何布置可以提供在第二支撑水平面L2处的第二支撑件10B上。第一支撑件10A和第二支撑件10B可以具有设置在期望放置井筒管状部件(图1和图5中的14)的位置处的载荷转移圈45。井筒管状部件之间的载荷转移(图1中的14)可以使用参考图1或图5阐述的任何结构来获得。在一些实施例中，导管18可以在上支撑件10A和下支撑件10B中的任何一个或全部之间延伸，或者可以完全省略。尽管未在图13中示出，支撑基座10还可以包括如图1和5所示的支撑件，其中井筒管状部件被支撑在井支撑基座10的外壁内限定的空间内。
图15示出了井支撑结构的另一个实施例，其可以与高度倾斜的井筒的构造结合使用。图15中所示实施例可以包括参考图9中所示和所描述的所有部件。另外，图15所示的实施例可以包括：高压壳体40、直径减小部分41和弯曲的井筒管状部件42。井筒管状部件42具有选定的直径，以配合在参考图9所述的井筒管状部件14内。弯曲的井筒管状部件41可以通过模板44离开井支撑基座10的底部。前述部件可以预先组装到井筒管状部件，例如但不限于包括如井筒水泥的填料43。包括井筒管状部件14的组装部件可以预先组装到井支撑结构，或者可以在井场组装到井支撑结构。
图16示出了与图1所示实施例具有类似结构的另一示例实施例，具有以下显著的差异：图1中的实施例的第二支撑水平面(图1中的10B)可省略以及扶正器(图1中的22A)与图1的第二支撑水平面相关联；图1的第三支撑水平面的纵向位置处的结构(图1中的10D)可以类似于图1中所示的结构；锚20可以类似于参考图1描述的结构；在第一支撑水平面10A处的扶正器(图1中的22)可以用弹性元件23代替，弹性元件23例如是设置在井筒管14和导管(图1中的18)之间的空间中的弹性体环形环；弹性元件23可以在任何支撑水平面处使用，并且可以与参考本文公开的其他实施例描述的任何其他固定装置以任何可能的组合形式使用。
图17示出图16所示实施例的机械模拟结构，其中导体锚(图16中的20)表示为在第二支撑水平面L2处的实心的非柔性的连接件110D(对应于图1中的第三支撑水平面的纵向位置)，弹性元件(图16中的23)示出为第一支撑水平面L1处的弹簧或类似的偏压装置110A。
图18示出了图16所示实施例的每个支撑水平面L1、L2的力矩或载荷。30是第一支撑水平面L1处的弯矩。31表示第一支撑水平面L1处的扭矩Mt。32是第一支撑水平面L1处的垂直载荷(z轴)。33是第一支撑水平面L1处的横向(y轴)载荷。34是第一支撑水平面L1处的横向(x轴)载荷。30A是第二支撑水平面L2处的弯矩(载荷)Mb。31A是第二支撑水平面L2处的扭矩Mt。32A是第二支撑水平面L2处的垂直载荷(z轴)。33A示出第二支撑水平面L2处的横向(y轴)载荷。34A示出第二支撑水平面2处的横向(x轴)载荷。
在一些实施例中，可以激活(在预期载荷的时间期间，例如在钻井时)和/或停用(在预期没有载荷的时间期间，例如，当正在生产井时)至少一个支撑水平面，例如，通过使用远程操作的车辆(ROV)或其他远程可控的装置。可以实现这种特征的结构包括例如弹性元件(图16中的23)，可能在一些实施例中，弹性元件可以是通过橡胶的轴向挤压(在图18的32(z轴)方向上)而激活的可膨胀环形封隔器或橡胶封隔器，从而横向地使图18的井筒部件14膨胀(在图18的33(y轴)和34(x轴)的方向上)和支撑图18的井筒部件14。
在一些实施例中，可能希望在任何支撑水平面处的联接允许一些轴向移动。这种特征的示例实施例可以包括弹性元件，如图16中的具有弹性体支撑件的23所示，其弹性体支撑件通过使用例如沿弹性体支撑件的纵向尺寸延伸的螺栓轴向压缩弹性体支撑件而被激活。弹性体支撑件可以通过拧紧螺栓而硬化，以便压缩弹性体支撑件。因此，当松开螺栓时，通过释放压缩也可以停用该构造。前述弹性体支撑件可以由ROV操作，但是也可以由其他机械/液压/等装置操作以激活/停用弹性体，这使本领域技术人员容易想到使用这些装置激活/停用设置在任何支撑水平面的这样的弹性体支撑件。本领域技术人员将理解，如果弹性(例如，弹性体)元件在两个水平面支撑管的两个支撑水平面处，则可能存在以下情况。井筒管(例如图16中的14)支撑在第一水平面L1和第二支撑水平面L2两处，由弹性元件横向支撑横向支撑。对于高轴向载荷，井筒管14可以搁置在导管底部的环上(例如，图1中的18)。弹性体和井筒管14之间的摩擦还在垂直(z轴)方向上提供一些载荷能力。这对井支撑结构安装到海床中时很重要。在井筒管14的内部将存在海床土壤，随着井筒管14向下移动，对土壤的摩擦将抵抗井筒管14的进一步向下运动。从支撑基座10的参考框架看，好像是井筒管14被拉出支撑基座10。在海床土壤的摩擦受到限制的情况下不希望移动井筒管14。
将上述井支撑结构的安装分析扩展到已经钻井完成并投入生产的海底井，生产的底层储层流体的温度高于靠近海底的海水的温度，并将使钢筋升温并使钢材膨胀。这种热量扩张被称为石油和天然气行业的“井生长”。由于热膨胀引起的力可能高于在井支撑结构的安装期间产生的剪切力，其中土壤试图“将井筒管推出支撑基座”。在这种情况下，弹性体支撑元件的轴向支撑能力不足以限制运动，因此井管将向上移动。对于不希望在扶正器23和井筒管状部件14之间进行横向移动的情况，扶正器23可以以允许垂直运动的方式集成到支撑结构10中，例如滑动套管(图中未示出)。对于常温井，这些运动可以在100mm范围内，对于高温井，这些运动可以在300mm范围内。在这种情况下，可能希望配置弹性元件(例如，弹性体)以提供至少一个支撑水平面，支撑水平面以允许限制轴向力到选定或预定阈值的方式构造，但是将允许井筒元件超过上述阈值。在一些实施例中，弹性元件可以以允许如前所述的元件停用的方式构造。
尽管上面仅详细描述了几个实例，但本领域技术人员将容易理解，在实施例中可以进行许多修改。据此，所有这些修改旨在包括在权利要求所限定的本公开的范围内。

Claims (14)

1.井支撑结构，包括：
井支撑基座，所述井支撑基座用于在水体底部下方进行推动；
一个或多个井筒管状部件；
填充介质补充管，所述填充介质补充管与由所述井筒管状部件的内部限定的空间存在流体连通。
2.如权利要求1所述的结构，其中所述井筒管状部件包括表面壳体。
3.如权利要求1所述的结构，其中所述井筒管状部件包括导体壳体。
4.如权利要求1所述的结构，还包括设置在所述填充介质补充管中的预定载荷断点，所述预定载荷断点配置为在预定轴向载荷或剪切载荷下破裂，所述预定载荷断点的破裂使得所述井筒管状部件能够相对井支撑基座移动。
5.如权利要求1所述的结构，其中所述填充介质补充管延伸穿过横向支撑件，所述横向支撑件在所述井支撑基座和所述井筒管状部件之间延伸。
6.如权利要求5所述的结构，其中填充介质延伸穿过横向支撑件。
7.如权利要求1所述的结构，其中所述填充介质补充管在其中包括阀，所述阀设置成打开或关闭流体经由通过的填充介质补充管。
8.如权利要求1所述的结构，其中所述内部空间进一步由设置在所述井筒管状部件内部的井筒管状元件的外部限定。
9.一种井构造方法，包括：
通过延伸穿过水体底部的井支撑基座设置井筒管状部件；和
用填充介质填充由井筒管状部件的内部限定的空间，填充至少部分地通过与井筒管状部件的内部具有流体连通的填充介质补充管。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述填充介质包括水泥，并且其中所述内部空间进一步由设置在所述井筒管状部件内部的井筒管状元件的外部限定。
11.如权利要求9所述的方法，还包括向填充介质补充管施加轴向力，以便以预定的轴向力使填充介质补充管破裂。
12.如权利要求11所述的方法，还包括在填充介质补充管破裂之后移动井筒管状部件。
13.如权利要求9所述的方法，还包括通过泵送清洁剂穿过填充介质补充管来冲洗空间。
14.如权利要求9所述的方法，还包括流体分流管。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220341274A1 (en) * 2019-08-22 2022-10-27 Fmc Kongsberg Subsea As Subsea Wellhead Support System and Associated Method of Installing a Subsea Wellhead Support System

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2566288B (en) * 2017-09-07 2022-04-13 Equinor Energy As Marine suction anchor
NO20190875A1 (no) * 2019-07-11 2021-01-12 Neodrill As System for stabilisering av stigerør

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3459259A (en) * 1966-09-09 1969-08-05 Mobil Oil Corp Mudline suspension system
US4487527A (en) * 1982-08-19 1984-12-11 Cameron Iron Works, Inc. Subsea wellhead assembly
GB2239471A (en) * 1989-11-07 1991-07-03 British Petroleum Co Plc Sub-sea well injection system
CN1217041A (zh) * 1996-03-12 1999-05-19 特杰·马格纳森 水下设施及建造水下设施的方法
GB2348657A (en) * 1999-02-25 2000-10-11 Shell Int Research Mono-diameter wellbore casing
AU2006202241A1 (en) * 2006-05-25 2007-12-13 Advanced Well Technologies Well Integrity and Sub-Sea Support (WISS) Testing and Training Facility for Oil and Gas in Western Australia
CN201581410U (zh) * 2009-10-14 2010-09-15 山东科技大学 海底裙式吸力锚
US20110142683A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-16 Clear Path Energy, Llc Floating Underwater Support Structure
CN102434129A (zh) * 2011-12-24 2012-05-02 大连理工大学 一种超深水海洋油气工程开发系统及其安装方法
US20130105171A1 (en) * 2010-06-22 2013-05-02 Neodrill As Device and Method for Stabilization of a Wellhead and Also Use of a Suction Substructure for Support of a Wellhead
CN103189592A (zh) * 2010-10-27 2013-07-03 国际壳牌研究有限公司 井下的多井结构
US20140251631A1 (en) * 2013-03-11 2014-09-11 Bp Corporation North America Inc. Riser Breakaway Connection and Intervention Coupling Device
WO2015126259A1 (en) * 2014-02-18 2015-08-27 Neodrill As Well head stabilizing device and method
CN105672949A (zh) * 2016-03-23 2016-06-15 中国海洋石油总公司 一种用于tlp的水下钻井基盘
CN105992857A (zh) * 2014-02-07 2016-10-05 因诺威特系统有限公司 井筒安装设备及相关方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3426844A (en) * 1966-12-20 1969-02-11 Texaco Inc Method of drilling underwater wells
GB1249440A (en) * 1970-06-17 1971-10-13 Shell Int Research Method and apparatus for use in drilling offshore wells
US5165480A (en) * 1991-08-01 1992-11-24 Camco International Inc. Method and apparatus of locking closed a subsurface safety system
NO313340B1 (no) 2000-02-29 2002-09-16 Harald Strand Fremgangsmåte for å pæle lederør ned i en vannbunn
US7967065B2 (en) * 2007-11-30 2011-06-28 Frank's Casing Crew And Rental Tools, Inc. Caisson system
WO2011018120A1 (en) * 2009-08-14 2011-02-17 Statoil Asa Subsea well head structure
WO2014210017A2 (en) * 2013-06-24 2014-12-31 Bp Corporation North America, Inc. Systems and methods for bracing subsea wellheads to enhance the fatigue resistance of subsea wellheads and primary conductors
WO2015054766A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 Intermoor Do Brasil Serviços Offshore De Instalação Ltda. A process for installing an integral assembly consisting of suction pile and conductor casing
NO340947B1 (no) * 2014-11-27 2017-07-24 Neodrill As Anordning ved brønnhode

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3459259A (en) * 1966-09-09 1969-08-05 Mobil Oil Corp Mudline suspension system
US4487527A (en) * 1982-08-19 1984-12-11 Cameron Iron Works, Inc. Subsea wellhead assembly
GB2239471A (en) * 1989-11-07 1991-07-03 British Petroleum Co Plc Sub-sea well injection system
CN1217041A (zh) * 1996-03-12 1999-05-19 特杰·马格纳森 水下设施及建造水下设施的方法
GB2348657A (en) * 1999-02-25 2000-10-11 Shell Int Research Mono-diameter wellbore casing
AU2006202241A1 (en) * 2006-05-25 2007-12-13 Advanced Well Technologies Well Integrity and Sub-Sea Support (WISS) Testing and Training Facility for Oil and Gas in Western Australia
CN201581410U (zh) * 2009-10-14 2010-09-15 山东科技大学 海底裙式吸力锚
US20110142683A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-16 Clear Path Energy, Llc Floating Underwater Support Structure
US20130105171A1 (en) * 2010-06-22 2013-05-02 Neodrill As Device and Method for Stabilization of a Wellhead and Also Use of a Suction Substructure for Support of a Wellhead
CN103189592A (zh) * 2010-10-27 2013-07-03 国际壳牌研究有限公司 井下的多井结构
CN102434129A (zh) * 2011-12-24 2012-05-02 大连理工大学 一种超深水海洋油气工程开发系统及其安装方法
US20140251631A1 (en) * 2013-03-11 2014-09-11 Bp Corporation North America Inc. Riser Breakaway Connection and Intervention Coupling Device
CN105992857A (zh) * 2014-02-07 2016-10-05 因诺威特系统有限公司 井筒安装设备及相关方法
WO2015126259A1 (en) * 2014-02-18 2015-08-27 Neodrill As Well head stabilizing device and method
CN105672949A (zh) * 2016-03-23 2016-06-15 中国海洋石油总公司 一种用于tlp的水下钻井基盘

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DENG W: "A theoretical study of the vertical uplift capacity of suction caissons", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF OFFSHORE AND POLAR ENGINEERING》 *
刘金龙 等: "海洋工程中吸力锚基础水平承载力特征", 《土木工程与管理学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220341274A1 (en) * 2019-08-22 2022-10-27 Fmc Kongsberg Subsea As Subsea Wellhead Support System and Associated Method of Installing a Subsea Wellhead Support System
US11920421B2 (en) * 2019-08-22 2024-03-05 Fmc Kongsberg Subsea As Subsea wellhead support system and associated method of installing a subsea wellhead support system

Also Published As

Publication number Publication date
CA3045980A1 (en) 2018-08-16
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AU2018218542A1 (en) 2019-06-20
BR112019014852A2 (pt) 2020-04-14

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