CN110300836B - 水下管道的对接 - Google Patents

Abstract

提供一种在水下结构(5)处安装总管接头(1)的方法，包括提供具有安装在其中的至少一个阀门(2)的总管接头(1)并且在将总管接头(1)降低至水下结构(5)之前将总管接头(1)连接为与四通(15)或管道(18)串联。然后总管接头(1)降低至水下结构(5)并且阀门(2)通过例如节流桥(14)的连接桥连接至水下结构(例如，诸如采油树的水下结构的水下生产系统)。这在水下结构与总管接头之间提供了流体连接。水下结构(5)包括例如吸力锚(11)的基部，其为井口和总管接头均提供支撑。还提供一种包括水下结构(5)、总管接头(1)和连接桥(14)的水下组件。

Description

水下管道的对接

技术领域

本发明涉及一种用于水下管道至水下结构的对接的方法以及一种水下管道对接至水下结构的水下系统。水下管道具体地可以为在石油和天然气行业中使用的烃管道。本发明具体涉及一种安装总管接头、水下组件的方法，以及一种安装管汇和水下装置的方法。

背景技术

用于石油和天然气水下安装的管道，诸如用于例如石油或天然气等烃类的运输的管道，通常使用铺设船沿海床铺设在水下结构之间。每个水下结构通常包括均安装在井口的一个或多个“采油树(Xmas trees)”(或立管基座或防喷器(BOPs))，并且管汇通常设置在采油树和管道之间。

通常，管道的一端或两端使用单独的跨接器或四通连接(或“对接(tied-in)”)至水下结构的管汇。目前的水下管汇一般设计为用于四个井口并且通常重150-200吨。四通可为刚性的或柔性的，并且设计为承受安装公差、对接力以及管道膨胀。

也可以使用直接对接方法(无跨接器或四通)。这些方法包括：

-直接拉入，其中使用位于铺设船上的绞车将管道的一端牵引至接近水下结构，并且使用远程可操作装置(ROV)以及对准装置完成对接；

-侧弯连接，其中将管件牵引至与平台对齐但位于其一侧的目标区域，

然后通过弯曲或其他方式侧向地偏转管件，直至其与立管连接紧密配合，从而完成连接；以及

-连接并铺开，其中管道的水下端在水面处连接至水下结构，然后将水下结构降低至海底，之后通过使铺管船逐步远离水下结构而铺设管道。

然而，所有的将管道连接至水下设施的这些方法要求可观的时间、精力和成本，并且要完成许多水面下的连接。与单独的跨接器或四通的使用相关联的额外的部件和步骤尤其会导致安装过程的高成本。例如，在使用四通的场合需要若干抬升步骤：首先，抬升以安装基部结构。其次，抬升以安装管汇，第三抬升以安装四通。然后四通需要通过ROV连接过程连接至管汇。

发明内容

本发明旨在处理这些问题。

根据第一方面，本发明提供一种在水下结构处安装总管接头的方法，包括：提供具有安装在其中的至少一个阀门的总管接头；在将所述总管接头降低至所述水下结构之前，将所述总管接头连接为与四通或管道串联；将所述总管接头降低至所述水下结构；将所述阀门通过连接桥连接至所述水下结构，以在所述水下结构与所述总管接头之间提供流体连接。

根据另一方面，本发明提供一种在水下结构处安装总管接头的方法，包括：提供具有安装在其中的至少一个阀门的总管接头；在将所述总管接头降低至所述水下结构之前，将所述总管接头连接为与四通或管道串联；将所述总管接头降低至所述水下结构；将所述阀门通过连接桥连接至所述水下结构，以在所述水下结构与所述总管接头之间提供流体连接；其中所述水下结构包括基部，所述基部为井口和所述总管接头均提供支撑。

如上文所描述的，方法包括将总管接头降低至水下结构并且将阀门连接至水下结构。因此，可以理解降低步骤固有地包括总管接头接收在结构处。然而，为免疑虑，可选地可叙述为方法包括在水下结构处接收总管接头，其可被认为是降低步骤的部分或在降低步骤之后的进一步的步骤。

总管接头可降低在(即，接收在)水下结构上或可降低至(即，接收至)水下结构中。其可支撑在结构上或在结构中。

可以理解通过将总管接头连接为与四通或管道“串联”通常意味着将其连接至四通或管道以形成具有四通或管道的连续的导管。换言之，总管接头在四通或管道的线路中。这包括将其连接在四通或管道的部分之间或两个四通之间以形成具有四通或管道的连续的导管。换言之，总管接头的一端连接至一个四通(也可叫做管段)或管道区段，并且总管接头的另一端连接至另一四通或管道区段，以便于与其形成连续的导管。在该状况下，水下结构可为水下结构链内的中间结构。

将总管接头连接为与四通或管道串联也包括仅在一端将其连接至四通或管道，以便于仅与该四通或管道串联，并且另一端封闭。在该状况下，其中安装有总管接头的水下结构可为结构链中的端结构。

在一些实施例中，在将总管接头降低至水下结构之前，总管接头可仅在一纵向端处连接至四通或管道，并且然后一旦总管接头接收在水下结构处，将总管接头的另一端连接至四通或水下管道。在这样的实施例中，在将总管接头降低至水下结构的步骤期间，未连接至四通或管道的总管接头的一端可连接至辅助总管接头导向至正确位置的导向线缆。然后，一旦总管接头处于适当的位置，就移除导向线缆，并且总管接头的连接至导向线缆的一端就连接至四通或管道。

可以容易地理解总管接头是具有安装在其中的阀门的管件的区段，其用于将水下四通或管道连接至水下结构。其通常为12m长的管件区段(或12m“管接头组件”)。

可以理解安装在总管接头中的阀门可被认为是串联阀门。

总管接头也可被认为是串联阀门管汇。优选地，本文所描述的发明的各方面和实施例中的管道是刚性管道。刚性管道是本领域熟知的。尽管这种管道被称为是刚性管道，并且设计为基本刚性，尤其是关于使用期间发生在其上的力是刚性的，但是技术人员可以充分理解它们不必是完全刚性的。它们将总体地具有少量的弹性柔度，使得它们少量地弯曲，但如果推动以超出少量地弯曲那么管道会被损坏，例如扭结或断裂。事实上，具有足够的小直径的某些“刚性”管道可实际地能够盘绕在用于铺设的筒体上，尽管后来会需要使其矫直。呈现在这种刚性管道中的柔性在铺设过程期间总体地会允许管道的一些松垂。刚性管道一般包括被隔热层围绕的金属管件。这种管道参考附图稍后讨论。

刚性管道与本领域已知的“柔性管道”相当不同。这种柔性管道设计为一般通过包括粘合在一起的一系列柔性层的方式在其中具有柔性。

刚性管道比柔性管道的制造更简单且更便宜。它们比柔性管道更高强度且更稳健，并且对老化温度和压力更耐受。它们具有更少的泄露点。它们可以以通常为标准12m管件区段的管件区段制成，其然后可以连接在一起以形成要求的长度的管道。因此本发明的实施例中高度优选这种刚性管道。

具有安装在该处的总管接头的水下结构可叫做水下组件。

上文所描述的本发明的方面的方法可用作管道的对接过程的部分，并且提供了高于现有技术对接方法的显著的优点。如上文所讨论的，目前的对接方法是耗时且高成本的，包含若干升降步骤并且要完成许多水面下的连接。

然而，在本发明中，将具有安装在其中的阀门的总管接头连接为与四通或管道串联，之后再将总管接头降低在水下结构处(并且因此降低与其串联的四通或管道)，将管道连接至水下结构所需的连接和部件的数量可观地减少。

总管接头中的阀门能够通过连接桥直接流体连接在总管接头(以及因此连接至的四通/管道)与水下结构(例如，如稍后将讨论的水下结构的采油树)之间。如技术人员理解的，这允许省略现有技术结构中的许多管道工程和许多部件。总管接头本质上作用为串联阀门管汇。

同时有必要在总管接头中安装阀门，并且将总管接头连接为与四通或管道串联，这在将总管接头降低至海面下之前在例如铺管船的水面的上方完成，并且本身不是繁重的任务。阀门通常焊接或螺栓连接至总管接头中。根据例如翼连接毂的预先确定的连接点，阀门将总体地位于例如采油树的生产系统上。可以理解阀门具有用于连接至连接桥的连接件。

因此，安装船的操作时间减少，并且因此可以改善船舶操作规划。降低了成本。部件的数目的减少意味着更少的泄漏点。因为具有更少的管道工程，流动(尤其是气体场域中的)改善并且压降减小。此外，更少的连接和集成的管道工程意味着需要更少的液压动力和通信连接。

本质上，总地来说，发明中将管道连接至生产系统所要求的连接和部件的数量比现有技术系统中可观地更少。

可以理解当总管接头连接为与管道串联时，这是比总管接头连接为与四通串联(以及因此要求四通与管道之间的进一步连接以用于管道的对接)的情况更简单的方案。然而，连接为与管道串联的总管接头的装置比连接为与四通串联的总管接头的装置更复杂，因为在前者的情况下，需要将管道铺设至结构中并将其恰当地对准，以与连接桥完成连接。因此，具有串联的总管接头的四通，或具有串联的总管接头的管道的方案可取决于在给定状况下是简化的部件更重要还是简化的装置更重要来选择。

此外，管道尺寸会影响具体应用中哪一方案更优。具有串联的总管接头的管道对于小直径管道更好地工作。当管道直径大如18英寸(45cm)时，在结构中恰当地定位管道更困难。然而，具有串联的总管接头的四通可以与大型管道一起使用，所以在那种场景下可为优选的。

可以理解“将总管接头降低至水下结构”意味着如现有技术中已知的将总管接头在海面下布置在水下结构处的过程。

通常，总管接头从安装船降低。当总管接头与四通串联时，将总管接头降低至水下结构的步骤可为例如由建造船执行的升降步骤。当总管接头与管道串联时，将总管接头降低至水下结构的步骤可为例如由铺管船执行的铺设步骤。(术语“安装船”包括建造船和铺管船两者)。因为总管接头连接为与四通或管道串联，将总管接头降低至结构的步骤将固有地包括将四通或管道也降低至结构。

通过具有支撑井口和总管接头的基部，所有与井口相关联的部件可以设置在相同的方位处，因此避免与分配穿过各结构的部件相关联的复杂性。此外，通过井口和总管接头均由相同的基部支撑，这能够使井口和总管接头的相对移动均最小。因为不需要设置柔性管件系统，因此简化了两者之间的连接(包括例如通过安装在井口上的生产系统间接连接)。

基部通常可为吸力锚，然而可使用诸如防沉板或堆积布置的其他基部。

总管接头优选地锁定至水下结构。水下结构优选地包括诸如支撑框架的支撑结构。那么方法可包括将总管接头安装至支撑结构中或支撑结构上，并且优选地将其锁定至支撑结构。可以理解“锁定”意味着附接或固定总管接头，使得防止总管接头与水下结构/支撑结构之间的相对移动。通过锁定至水下结构/支撑结构，例如由于总管接头串联的四通/管道的热膨胀作用在总管接头上的任何力将被其锁定至的结构吸收。

例如，连接桥可为管段、跨接器或节流桥。技术人员熟知这种连接桥。连接桥将使用升降过程大体地安装，其中桥例如通过钻探装备或建造船降低至水下。节流桥可优选为刚性节流桥。可以理解“刚性”意味着正常操作期间相对于施加于其的正常(即，通常)力是刚性的。

支撑结构可安装在例如吸力锚或防沉板的基部上。其可直接安装在基部上，或通过由吸力锚支撑的井口间接地安装。因此，例如吸力锚基部可具有支撑在其上的井口，并且支撑结构安装在井口上。

最优选地，在将总管接头降低至水下结构的步骤之前，基部预先安装在海底处。因此，安装了基部并且支撑结构安装在基部上。然后总管接头安装在支撑结构中。这是申请人的Cap-X技术(如稍后描述的)的环境中的情况。

基部为井口提供支撑。因此，优选地，水下结构包括井口。

在实施例中，水下结构可包括例如吸力锚的两个基部，每个基部支撑不同的井口。两个基部均可支撑总管接头。支撑结构可安装在两个基部上，总管接头安装至两个基部中。

水下结构将通常包括提供烃流体源的水下生产系统，诸如采油树、立管基座、泵或压缩机站。生产系统可安装在井口上。

将总管接头中的阀门连接至水下结构的目的是提供水下结构与总管接头之间的流体连接，因此优选地阀门通过连接桥连接至水下结构的采油树、立管基座、泵或压缩机站。

最优选地，连接桥提供阀门与采油树/立管基座/泵/压缩机站之间的直接连接，即没有介于中间的部件。因此，与目前结构相关联的许多管道工程和其他部件是不必要的。

在一个优选实施例中，具体地其中结构包括两个各自支撑不同的井口的基部的情况，总管接头包括两个阀门。那么方法包括将两个阀门中的每一个通过连接桥连接至水下结构(每个阀门对应一个桥)。总体地，阀门的数量将与水下结构处的诸如采油树、立管基座、泵或压缩机站的水下生产系统的数量对应，其中对这些中的每一个设置一个阀门。因此，在存在两个采油树、立管基座、泵或压缩机站的情况下可设置两个阀门，其中每个连接一个阀门。

可以理解阀门将具有用于附接至连接桥的连接件。阀门将通常螺栓连接或焊接至总管接头中。

在一个实施例中，总管接头具有安装在其中的诸如分配盒或面板的至少一个ROV(远程可操作装置)可操作分配单元，用于液压流体至所述连接桥的分配。通常，将为每个阀门设置一个这样的分配盒或面板。优选地，液压管线和伺服管线设置在每个分配单元与其各自的阀门之间。化学管线和通信管线也可设置在分配单元处。

在总管接头的制造期间，分配单元优选地安装在总管接头中。因此，具有安装在其中的分配单元的总管接头作为一个单元供应至安装船，并且在降低至水下结构之前连接为与四通或管道串联。在总管接头已经降低在水下结构处之后，分配单元通过具有插头连接的跨接器管线总体地连接至海底上的管线，因为这是最高效的方法。

总管接头可具有进一步的特征。例如，在总管接头连接为与管道串联(并且因此可在管道的直接对接中使用)的情况下，总管接头可进一步包括轴向撞击板。在该情况下，水下结构将包括校准框。在将总管接头降低至水下结构的步骤期间，在该情况下该步骤将包括在水下结构处铺设总管接头，校准框提供管道的侧向导向，并且管道由铺管船牵引至水下结构中直至撞击板抵接校准框。因此，轴向撞击板和校准框提供在水下结构处的管道对准的方式。

这是重要的，因为管道必须对准，使得当连接桥升降在适当的位置时，它们能够连接至总管接头上的阀门以及水下结构上的连接点。例如，翼连接毂可在水下结构处设置在采树油上，并且总管接头需要在恰当的位置相对于翼连接毂对准，使得连接桥可以与两部件均连接。

在另一对准机构中，公部可设置在总管接头上，或其串联的四通或管道上，并且母部可设置在水下结构上(诸如在水下结构的支撑结构上)。例如，母部可包括键槽。当公部位于母部中时，总管接头恰当地对准，例如恰当地对准使得阀门可以容易地通过连接桥连接至水下结构。因此方法可包括将公部与母部对准，并且在母部中接收公部，使得总管接头在结构处对准。

有形充气支撑袋、碎石袋和/或岩石堆/废石堆可设置在水下结构的前方和尾部以控制当铺设管道时与管道串联的总管接头的纵摇角。框架结构也可用于该目的。

浮力元件可用于提供总管接头的安装期间的稳定性。例如，浮力元件可附接至总管接头和/或总管接头串联的四通或管道。

可选地在安装总管接头的方法期间可以使用与位于水下结构处的滑轮结合的起始线缆。

水下结构可进一步包括用于在轴向方向上锁定管道的闭锁机构。在由铺管船将管道牵引至水下结构中直至撞击板抵接校准框之后，闭锁机构可启动以在轴向方向上锁定管道。使管道在适当的位置闭锁是重要的，以避免会损坏与水下结构的连接的移动，其在极端情况下会导致泄露。

可选地或附加地，在总管接头连接为与管道串联的情况下，总管接头可进一步包括锚柱。在该情况下，水下结构也可包括锚柱。在总管接头铺设在水下结构处之后，管道的艏摇和横摇可通过总管接头的锚柱相对于水下结构的锚柱的移动调节。

在实施例中，总管接头可设置有框架结构。框架结构用于保护总管接头抵御下落物体。附加地或可选地，其用于支撑安装在总管接头中的阀门。

在一个实施例中，水下结构包括具有用于支撑总管接头的至少一部分的支撑件的载体；其中方法包括使总管接头定位使得其由支撑件支撑。

总管接头可包括两个杆臂(例如，锁定销)并且支撑件可包括两个开口，该方法包括将杆臂定位在每个开口中。支撑件中的每个开口可包括槽部。两个开口可与两个杆臂互补。

杆臂优选地布置为围绕总管接头的圆周彼此相反地布置并且各自从总管接头侧向(例如，径向)延伸。杆臂可包括销、轴或周向板和/或可以为销、轴或周向板。

方法可进一步包括在开口中锁定杆臂，以由此将总管接头锁定至支撑件并且由此锁定至载体。锁定可包括在一个或每个杆臂的顶部的上方滑动锁定楔，以将杆臂在开口中保持在适当的位置。

方法可包括通过将杆臂推动至开口的底部来旋转地对准总管接头。

总管接头可支撑在支撑件上或在支撑件中。支撑件可为载体中的凹陷。支撑件可包括侧部分。支撑件可包括侧部分和基座部分。支撑件可为与总管接头互补的形状。例如，支撑件可为半圆的管状，与总管接头同样地弯曲。其可包括通道。

载体也可叫做支船架。

在一个实施例中，载体锁定(固定地附接)至水下结构(和/或水下结构支撑在其上的基部)并且/或者相对于水下结构锁定，使得两者之间无相对移动。

在另一实施例中，主要在总管接头与管道串联的情况下，水下结构包括载体支撑件并且载体可滑动地接收在载体支撑件中和/或载体支撑件上。在该情况下，方法进一步包括通过相对于载体支撑件滑动载体来调节总管接头的轴向位置。优选地，载体接收动力以致使其在载体支撑件中滑动。在调节总管接头的轴向位置之后，方法可包括将载体锁定至载体支撑件。

在载体可滑动的情况下，可选地其可叫做“橇(sledge)”。

因此载体可以被视为提供了一种对上文描述的使用轴向撞击板和校准框的替换的对准方法。旋转对准可通过使杆臂位于开口中的方式提供，同时轴向对准由滑动实现。

当载体锁定至结构时，[例如，在总管接头与四通串联的情况下，载体可总是锁定至结构，或在总管接头与管道串联的情况下，在轴向对准已实现之后，载体可锁定至载体支撑件(并且由此锁定至结构)，]其不可以相对于水下结构移动。因此，总管接头中的阀门的位置可相对于水下结构固定并且因此可以连接至水下结构(例如，通过节流桥附接至采油树上的翼连接毂)，而没有由于相对移动而断开或损坏的风险，这些相对移动可能在总管接头没有相对于其连接至的结构锁定到位时而发生。这也意味着刚性节流桥特别地适合，因为不需要具有柔性以应对总管接头未固定在适当的位置可发生的相对位置中的波动。这还意味着不要求水下井组件处传统存在的柔性歧管系统，因为不需要柔性。

此外，通过将总管接头锁定至载体，并且将载体锁定至结构，由于四通/管道的热膨胀而作用在总管接头上的膨胀力将被“带走”，即由载体和结构吸收。

可以理解总管接头可通过任何适合的连接方式连接为与四通或管道串联，例如通过焊接或螺栓连接。通常，总管接头在执行降低过程的安装船(例如，建造或铺管船)上连接为与四通或管道串联。因此，具有安装在其中的阀门(并且可选地具有上文所描述的其他特征)的总管接头可能在制造现场处安装，并且供应至安装船。然后其在安装船上连接为与四通或管道串联，并且随后降低至水下结构。

本发明进一步拓展至将水下管道连接至水下结构的方法，包括根据上文所描述的方法在水下结构处安装总管接头。在总管接头连接为与四通串联的情况下，方法进一步包括将四通连接至水下管道。至水下管道的这种连接将通常以将四通连接至管道的各种已知方式中的一种在海面下的结构处实现。

本发明进一步拓展至将管道连接至水下结构的方法，包括根据上文所描述的方法在水下结构处安装总管接头，其中总管接头连接为与水下管道串联。

在总管接头与四通串联的实施例中，L或Z形的四通将允许适应热膨胀。

在另一方面中，本发明提供了一种水下组件，包括：水下结构；总管接头，总管接头安装在水下结构处，并且具有安装在其中的至少一个阀门，其中总管接头连接为与四通或管道串联；以及连接桥，连接桥连接在阀门与水下结构之间，并且由此在总管接头与水下结构之间提供流体连接。

在进一步的方面中，本发明提供了一种水下组件，包括：水下结构，水下结构包括井口；总管接头，总管接头安装在水下结构处，并且具有安装在其中的至少一个阀门，其中总管接头连接为与四通或管道串联；以及连接桥，连接桥连接在阀门与水下结构之间，并且由此在总管接头与水下结构之间提供流体连接；其中水下结构包括基部，基部为井口和总管接头均提供支撑。

因此，这种水下组件包括与上文所描述的发明的各个方面的方法对应的特征。因此，与上文所描述的发明的各方面的方法相关的上文所描述特征和优点也适用于发明的水下组件。此处再次提到这些优选特征中的某些。水下组件也可叫做井口组件。

例如，连接桥可为管段、跨接器或节流桥。这种连接桥在本领域中已知。然而连接桥优选地为节流桥，最优选地为刚性节流桥。

基部优选为吸力锚或防沉板。水下结构优选地包括诸如支撑框架的支撑结构。总管接头总体安装在支撑结构中。其可锁定至支撑结构。

支撑结构可直接或间接地安装在基部上。例如，其可安装在由例如吸力锚的基部支撑的井口上。

水下结构通常包括提供烃流体源的水下生产系统，诸如采油树、立管基座、泵或压缩机站。生产系统可安装在井口上。

阀门与水下结构之间的连接的目的是提供水下结构与总管接头之间的流体连接，因此优选地阀门通过连接桥连接至水下结构处的采油树、立管基座、泵或压缩机站。

在一个优选实施例中，总管接头包括两个阀门，并且每个阀门通过连接桥连接至水下结构(每个阀门对应一个桥)。总体地，阀门的数量与水下结构处的诸如采油树、立管基座、泵或压缩机站的水下生产系统的数量对应，其中对这些中的每一个设置一个阀门。因此，在具有两个采油树、立管基座、泵或压缩机站的情况下可设置两个阀门，其中每一个连接一个阀门。

在一个实施例中，总管接头具有安装在其中的至少一个ROV(远程可操作工具)可操作分配单元(例如，盒或面板)，用于流体至所述连接桥的分配。通常，将为每个阀门设置一个这样的分配单元。优选地，液压管线和伺服管线设置在每个分配盒或面板与其各自的阀门之间。该分配盒或面板或每个分配盒或面板优选地通过具有插头连接的跨接管线连接至海底上的管线。

总管接头可具有进一步的特征。例如，在总管接头连接为与管道串联(并且因此可在管道的对接中使用)的情况下，总管接头可进一步包括轴向撞击板。在该情况下，水下结构——具体地，诸如支撑框架的支撑结构——将包括校准框，校准框布置为在将管道铺设在水下结构处期间提供管道的侧向导向。当安装时，撞击板抵接校准框。

水下结构，特别是水下结构的支撑框架可进一步包括用于在轴向上将管道锁定的闭锁机构。

在总管接头连接为与管道串联的情况下，另一优选特征是总管接头进一步包括锚柱。在该情况下，水下结构，特别是水下结构的支撑框架也可包括锚柱。管道的艏摇和横摇可通过总管接头的锚柱相对于水下结构的锚柱的移动调节。

作为上文所描述的撞击板和校准框的一个可替换方式，水下结构，特别是水下结构的支撑框架可设置有具有用于支撑总管接头的至少一部分的支撑件的载体。总管接头可由支撑件支撑，例如在支撑件上或在支撑件中。

总管接头可包括两个杆臂，并且载体可包括两个开口，每个开口中设置一个杆臂。载体中的每个开口可包括槽部。

杆臂优选地布置为围绕总管接头的圆周彼此相反，并且从总管接头侧向延伸，例如径向延伸。在实施例中，杆臂包括销或轴。在其他实施例中，杆臂包括周向板布置方式。

优选地，杆臂锁定在开口中，使得总管接头锁定至载体。该锁定可受位于每个杆臂的顶部的上方的锁定楔影响，以在开口中将其保持在适当的位置。锁定楔可将杆臂推动至开口的底部，使得总管接头旋转地对准。

当总管接头安装为与管道串联时，水下结构可包括载体支撑件，载体可滑动地接收在载体支撑件中。这使得能够通过滑动载体调节总管接头的轴向位置，并且因此调节其串联的管道的轴向位置。

优选地，载体动力驱动以致使其在载体支撑件中滑动，并且能够容易地定位载体并且因此定位保持在其中的总管接头。

总体地，载体可锁定至载体支撑件。因此，在其已滑动至实现恰当的轴向对准之后，其可锁定在适当的位置。

当载体轴向地可滑动时，其可选地可叫做“橇”。

可以理解总管接头可通过任何适合的已知连接连接为与四通或管道串联，例如通过焊接或螺栓连接。

在总管接头连接为与四通串联的情况下，四通可连接为与管道串联。四通与管道之间的连接可为任何已知的适合的方式。

在上文所描述的方法和水下组件的实施例中，水下结构可包括一个、两个或多个井槽。在水下结构包括一个井槽的情况下，总管接头可在水下结构的眺台上安装至井槽的一侧。在水下结构包括两个井槽的情况下，总管接头可安装在两个井槽之间。

在发明的上述方面的实施例中，总管接头可与一个四通或一个管道(管道的一个区段)串联。换言之，其可在一端处连接至四通或管道以与其形成连续导管。在其另一端处，其可封闭。在其他实施例中，总管接头与两个四通或两个管道(管道的两个区段)串联。换言之，其可连接在两个四通或两个管道(或一个四通与一个管道)之间中，以形成具有两四通或具有两管道(或具有四通或管道)的连续导管。

本发明的实施例的水下组件可在包括水下组件链的水下系统中使用。其中总管接头与一个四通或一个管道串联的组件可形成端组件。其中总管接头与两个四通、两个管道或一个四通和一个管道串联的组件可形成这种系统中的中间组件，每个组件连接在其他两个组件之间。

而在另一方面中，本发明提供一种在水下结构处安装管汇的方法，包括：提供管汇，其中管汇具有与其集成地连接的四通；将具有与其集成地连接的四通的管汇降低至水下结构；并且将管汇与水下结构流体地连接，以由此提供四通与水下结构之间的流体连接。

在另一方面中，本发明提供一种在水下结构处安装管汇的方法，包括：提供具有与其集成地连接的四通的管汇；将具有与其集成地连接的四通的管汇降低至水下结构；将管汇与水下结构流体地连接，以由此在四通与水下结构之间提供流体连接；并且将四通流体地连接至水下管道，以由此在水下结构与水下管道之间提供流体连接。

如上文所提到的，通常使用四通的管道对接的现有技术方法中通常要求大量的升降以及水面下的连接步骤。然而，在本发明中通过使四通与管汇集成，仅需要一次升降来安装具有集成的四通的管汇，而不是两次单独的升降(管汇和四通每个一次)。此外，利用本发明不要求在水面下将四通与管汇连接，因为该连接在安装之前在水面的上方实现。例如，在制造过程期间管汇可与四通集成并且供应至类此的建造船。或者，在降低至海面下之前，管汇和四通可分别供应然后在建造船上集成在一起。

因此，减少了安装的时间和成本，并且因为不要求用于将四通与管汇连接的水面下的ROV过程，要求的整体装备更少。

管汇可通过例如焊接连接或法兰的任何适合的已知方法集成地连接至四通。在一个优选实施例中，使用了紧凑法兰。

四通可包括一个或两个管段，该管段或每个管段可例如通过焊接连接或诸如紧凑法兰的法兰集成地连接至管汇。总体地，一个管段将设置在管汇的一侧上，并且另一管段将设置在管汇的另一侧上，使得每个管段便于管汇与管道串联，即，成与管道成直线并且与管道形成的连续的导管。

每个管段可简单地认为是四通。因此，四通可设置在管汇的一侧上，并且另一四通可设置在管汇的另一侧上，使得两个四通便于管汇与管道串联。

在一个实施例中，管汇包括总管。在该情况下，管汇与四通之间的集成连接将总体为管汇的总管与四通之间的集成连接。因此，例如，紧凑法兰可在总管与四通之间。

管汇可进一步包括歧管系统。至少一个阀门可设置在总管或歧管系统中。总管和歧管系统可例如通过阀门连接以影响管汇与水下结构之间的流体连接，并且因此影响与管汇集成的四通及水下结构之间的流体连接。

因此，将管汇与水下结构流体地连接的步骤可包括将歧管系统与水下结构连接，以由此通过总管、阀门和歧管系统提供四通与水下结构之间的流体连接。

水下结构通常包括提供烃流体源的水下生产系统，诸如例如安装在井口上的采油树、立管基座、泵或压缩机站。将管汇与水下结构连接的目的是提供四通与水下结构之间的流体连接，因此，将管汇与水下结构流体地连接的步骤总体包括将管汇的歧管系统与采油树、立管基座、泵或压缩机站连接。

优选地，两个阀门设置在总管中，一个与采油树/立管基座/泵/压缩机站中的每一个相关联。

优选地，总管具有一定的柔性以允许管道的热膨胀。例如，其可在阀门及与四通的连接之间的部分中具有柔性。

本发明还拓展至将水下管道连接至水下结构的方法，包括根据上文所描述的实施例在水下结构处安装管汇，并且还包括将四通连接至水下管道。四通可通过本领域中已知的任何方式连接至管道。例如，连接件可设置在管道上以及四通的每一端上，其由ROV连接起来。

在进一步的方面中，发明提供一种水下组件，包括管汇，管汇具有与其集成地连接的四通，其中管汇流体地连接至水下结构以由此在四通与水下结构之间提供流体连接。

在进一步的方面中，本发明提供一种水下组件，包括管汇，管汇具有与其集成地连接的四通，其中管汇流体地连接至水下结构以由此在四通与水下结构之间提供流体连接。如上文所讨论的在水下结构处安装管汇的方法的优选特征同样适用于发明的这些方面。

在所有上述方面和实施例中，在各部件安装在结构处之后，一个或多个覆盖部分可设置在所有或部分水下结构的上方；并且/或者水下组件可包括这种部分。覆盖部分可由玻璃纤维制成。它们也可叫做“裙部”或“盖”部分。

发明的所有上述方面和实施例在本申请人的“Cap-X”技术中可具有具体的应用。使用吸力锚技术的该水下概念提供比现有结构更开放的水下结构。根据上文所描述的发明的实施例，阀门与水下结构之间的连接桥的安装在Cap-X的更开放的结构中更实用，因为没有来自其他管道工程或部件的妨碍，连接桥可以更容易地放置在适当的位置。相似地，具有集成的四通的管汇的安装在Cap-X的更开放的结构中的同样更实用。

如上文所讨论的，将总管接头流体连接至水下结构的连接桥的使用允许省略现有技术中结构的许多管道工程以及许多部件，这特别地有利。由于热膨胀的井增长是已知问题，其中例如井可以增长或下沉0-100mm或更多。当井增长/下沉时，为了避免破坏井(例如，采油树)与管道/四通之间的连接，在井与管道/四通之间使用柔性歧管系统。这适应井增长。然而，为了充分地适应井增长，歧管系统通常不得不是长的，这导致其很重。这种长的、重的柔性歧管系统是高成本且复杂的。此外，这样的歧管系统具有相关联的压降和振动问题。此外，不得不在所有各互相连接的系统处设置公差以允许移动。

在本发明的实施例中，昂贵且复杂的柔性歧管系统的省略以及连接桥的替代使用在申请人自己的Cap-X技术的环境中尤为相关。在该技术中，井口安装在(例如，锁定至并且/或者被支撑)固定至海底的吸力锚上。吸力锚将井口刚性地锁定至海底，并且井口周围的梁将力传递至地面。这阻止了井增长，换句话说，井不像现有技术系统中那样生长/下沉。通常，在Cap-X技术中可吸收高达10cm的井增长。因为阻止了井增长，可以省略现有技术系统中的柔性歧管系统，并且替代地可以使用连接桥以将管道/四通流体地连接至采油树。具体地，如之前所提到的可使用刚性连接桥。

传统的柔性歧管系统(也叫管汇)的省略降低了成本和复杂性，并且避免穿过这种管的显著压力损失。整个系统被简化。

优选地，在本发明的实施例中，水下结构相对于其连接至的总管接头(与管道/四通串联)固定到位。或者，换句话说，总管接头锁定(固定地附接)至水下结构。如上文所讨论的，这可使用包括用于接收总管接头的支撑件的载体实现。通过将总管接头锁定至水下结构，不需要两者之间的柔性歧管系统，并且促进例如节流桥的使用。这是因为当总管接头锁定至结构并且结构锁定至海底时，这些将不会通过热膨胀移动，尤其是不会相对于彼此移动。因此，总管接头中的阀门也不移动，并且因此阀门与结构(水下生产系统)之间的简单的、可能的刚性连接可用。

本发明的上述方面和实施例可在具有任何数量的井槽的水下结构的环境中使用。例如，结构可具有单个井槽或具有两个或更多个井槽。在水下结构包括一个井槽的情况下，总管接头可在水下结构的眺台上安装至井槽的一侧。在水下结构包括两个井槽的情况下，总管接头可安装在两个井槽之间。在其他的实施例中，在两个井槽的情况下，总管接头可不安装在两个井槽之间：其可仍安装在水下结构的眺台上。因此，由于适合具体的水下结构，总管接头可以安装在井槽之间或眺台上，而无论井槽的数量如何。

上文所描述的载体就其自身来说可认为是一发明，因此在另一方面中，提供一种包括用于接收连接为与管道或四通串联的总管接头的载体的水下装置；其中载体包括用于支撑总管接头的至少一部分的支撑件；其中支撑件包括两个开口，分别在支撑件的相反侧上，每个开口用于接收连接至总管接头的杆臂。

在另一方面中，提供一种水下装置，其包括载体，载体用于接收连接为与管道或四通串联的总管接头；其中载体包括用于支撑总管接头的至少一部分的支撑件；其中支撑件包括两个开口，分别在支撑件的相反侧上，每个开口用于接收连接至总管接头的杆臂。载体用于接收连接为与管道或四通串联的总管接头，因此适合于接收如本文所描述的总管接头。这不排除其同样适合于接收例如四通或管道的部分的其他管件。因此，在另一方面中，提供一种包括用于接收管件的载体的水下装置；其中载体包括用于支撑管件的至少一部分的支撑件；其中支撑件包括分别在支撑件的相反侧的两个开口，每个开口用于接收连接至管件的杆臂。例如，管件可为其水下管道或其区段。下文中描述水下装置的特征的地方，这些特征适用于上文所描述的两方面，并且下文中提到总管接头的地方，这些可选地可简单地理解为管件。

水下装置可为如之前所描述的水下结构，或其可为另一类型的水下结构。水下装置可包括或可不包括诸如采油树的生产装备。其可包括或可为吸力锚。

支撑件中的每个开口可包括具有开放端的槽部或凹槽。然后杆臂可以通过开放端滑动至槽部中，并且落座于槽部内。优选地，槽部的形状为与杆臂的形状互补。

支撑件可包括侧部分。支撑件可包括两个侧部分和基座部分。开口中的一个可设置在每个侧部分中。侧部分可为侧面板。支撑件可为与总管接头互补的形状。例如，支撑件可为半圆的管状，与总管接头同样地弯曲。支撑件可为通道的形式。支撑件可为载体中的凹陷。

支撑件也可以描述为支船架。

支撑件可包括从载体的基座向上延伸的两个板，载体的每一侧布置一个板，使得总管接头可以接收在其间。

开口中的一个可设置在每个板中。在一个实施例中，每个开口是具有直的侧部和弯曲的底部的槽部。

优选地，每个板还包括各自从开口的任一侧上的基座部分的顶部延伸的两个导向面。导向面可均为三角形形状，具有以一角度从槽部的直的侧部的顶部延伸至顶点的直线边缘。因此，槽部的直的侧部与导向面的边缘之间可形成钝角。钝角优选为至少225°或更大。

每个导向面的成角度的边缘用作总管接头的杆臂的导向系统。当总管接头降低至支撑件中时，成角度的边缘“抓住”杆臂并将其向下导向至槽部中。

此外，导向面优选地从每个板的基座部分向外弯曲。换言之，它们与基座部分(它们从该基座部分延伸)成一角度。这些成角度的导向面用作总管接头的导向系统。当总管接头铺设至支撑件中时，一旦总管接头靠近支撑件，导向面可以“抓住”总管接头并将其朝向支撑件的底部导向至支撑件的底部中。

开口中的杆臂的接收使总管接头位于支撑件/载体中的恰当的位置。

锁定机构可设置为用于将总管接头锁定至支撑件中。例如，在上文所描述的支撑件的情况下，这种锁定机构可包括构造为滑动穿过每个开口以由此将接收在其中的杆臂锁定至支撑件的锁定楔。楔可通过螺旋机构的方式滑动穿过每个开口。优选地，每个锁定楔的形状为以便于迫使每个杆臂至开口的底部。杆臂定位在总管接头上，使得当它们保持在开口的底部处时，总管接头在支撑件/载体内恰当地旋转对准。因此，通过迫使每个杆臂至开口的底部，总管接头依照横摇、纵摇和艏摇恰当地旋转对准。旋转对准是重要的，使得总管接头中的阀门“竖立”，即笔直地向上延伸以使能够与节流桥连接。

载体可在恰当的侧向和竖直位置中位于装置上，并且因此一旦总管接头铺设在载体中，其依照横荡和垂荡恰当地对准。在一个实施例中，载体也位于恰当的轴向位置中，使得安装在其中的总管接头依照纵荡恰当地对准。

在一个实施例中，载体锁定至结构使得其不能相对于结构移动。

在另一实施例中，水下装置包括载体支撑件并且载体可滑动地接收在载体支撑件中，使得载体来回地可滑动以促进安装在其中的总管接头的轴向对准。在载体可叫做“橇”的情况下，载体支撑件可包括轨道。轨道可为圆形或方形。可存在一个或两个轨道，或三个，或更多。轨道可在橇(的每一侧上)的下方、附近或上方。因此橇可与轨道上的火车相似。橇可以具有不同的几何图形。其可为可收回的或不可收回的。

锁定机构可设置为构造为在已实现轴向对准之后将载体锁定至载体支撑件。优选地，可动力驱动载体以致使其在载体支撑件内滑动。可以理解该“载体支撑件”是支撑载体的某物，其与用于支撑总管接头的载体所包括的“支撑件”不同。可选地，载体支撑件可叫做载体导向件。

在一个实施例中，载体还包括用于支撑第二总管接头的至少一部分的第二支撑件。第二支撑件可具有目前的支撑件的任何特征，例如其可包括分别在其相对侧的两个开口，每个开口用于接收连接至第二总管接头的杆臂。进一步的支撑件可设置为用于进一步的总管接头。

在一个实施例中水下装置可包括两个载体，每个载体具有上文所描述的任何特征。一个载体包括用于接收第一总管接头的支撑件，另一个载体包括用于接收第二总管接头的支撑件。载体可相对于彼此轴向地可滑动，使得载体的轴向位置可以独立地调节。因此，由一个载体支撑的总管接头的轴向位置可以相对于由另一个载体支撑的总管接头的轴向位置调节。

容易理解总管接头是具有安装在其中的阀门的管件的区段，其可连接为与四通或管道串联。

可以理解“锁定”指的是相对于载体的情况，这意图意味着“固定地附接”，使得防止锁定的实体之间的相对移动。

可以设想这种载体的使用可拓展超出本申请中所描述的具体的水下组件。

而在另一方面中，提供一种水下装置，包括：载体导向件；用于接收管件的载体；其中载体可滑动地接收在载体导向件中，使得载体可相对于载体导向件滑动；其中载体包括用于支撑管件的至少一部分的支撑件，使得由支撑件支撑的管件可相对于载体导向件滑动。

载体因此来回地可滑动以促进由其支撑的管件的轴向对准。锁定机构可设置为构造为在已实现轴向对准之后将载体锁定至载体导向件。优选地，动力驱动载体以致使其在载体导向件内滑动。管件可为需要支撑件和水下结构处的轴向对准的任何管件，诸如本文所描述的总管接头或管件或四通的另一区段。载体导向件将总体地锁定至水下装置，例如，其上安装有载体导向件的结构。水下装置还可包括第二载体导向件和可滑动地接收在第二载体导向件中的第二载体，使得第二载体可相对于第二载体导向件滑动。第二载体可包括用于支撑第二管件的至少一部分的支撑件。载体可相对于彼此滑动，使得由此支撑的管件和第二管件相对于彼此可滑动。此处相似地适用上文所描述的与其他方面的载体相关的多个可选特征。

可以理解上文所描述的与发明的不同方面相关的多个可选的和优选的特征也可适用于发明的其他方面，反之亦然。

附图说明

参考附图，现在将以仅示例的方式描述本发明的优选实施例，其中：

图1图示了根据发明的第一实施例的具有安装在其中的阀门的总管接头；

图2图示了在水下结构处铺设具有图1的总管接头的管道；

图3a图示了在图2的箭头C的方向上观察的总管接头以及水下结构的锚柱；

图3b图示了图3a中的水下结构的锚柱上的可收回的对准工具的安装；

图3c图示了使用图3b的可收回对准工具的艏摇和横摇的调节；

图4是根据第一实施例的具有铺设在该处的总管接头的水下结构的简化俯视图；

图5是沿图4的4-4线观察的简化侧视剖视图，图示了根据第一实施例的总管接头与水下结构之间的节流桥的安装；

图6是图5的节流桥的更详细的侧视剖视图；

图7是根据第一实施例的，在总管接头与两个采油树的每个之间安装了节流桥之后具有铺设在该处的总管接头的水下结构的简化俯视图；

图8是根据发明的第二实施例的总管接头的示意图；

图9a和图9b图示了根据第二实施例的使用可滑动载体的总管接头的对准；

图10是根据发明的第三实施例的具有安装在其中的阀门的四通的俯视图；

图11是图示了根据第三实施例的安装在水下结构处的图10的四通与水下结构之间的节流桥的安装的简化侧视剖视图；

图12是根据第三实施例的，在四通与两个采油树的每个之间安装节流桥之后的图10的水下结构的简化俯视图；

图13是根据第三实施例的进一步包括载体的水下结构的简化视图；

图14图示了与四通串联的总管接头降低至图13的水下结构中；

图15图示了一旦总管接头锁定在载体中的与图14的水下结构相似的水下结构；

图16是与图15对应的俯视图；

图17是根据发明的第四实施例的具有与其集成的四通的管汇的俯视图；

图18是在图17中的箭头K的方向上观察的图17的管汇的侧视图；

图19是图示了根据第四实施例的安装在水下结构处的具有集成的四通的管汇的简化侧视剖视图；

图20是图18的水下结构的简化俯视图；

图21是仅包括一个井槽的实施例的立体图；

图22是图21的实施例的俯视图；

图23图示了具有安装在其中的三个总管接头的水下结构；

图24图示了根据现有技术的刚性管道；以及

图25图示了根据现有技术的柔性管道。

具体实施方式

为易于理解，相似的附图标记用于标识各实施例中的相似的结构性特征。

在下文所描述的实施例中提及“管道”的情况下，其意味着本技术领域的技术人员已知的“刚性管道”的管道。图24中图示了这种刚性管道70的一个示例。这种刚性管道70通常包括具有抗腐蚀涂层71的外部隔热护套72，其围绕成品管道73。成品管道73一般为金属管道，通常为不锈钢或碳钢。这种刚性管道通常以12m的区段(管件长度)制造，这些区段焊接在一起。尽管这种管道被看作刚性管道，技术人员会充分理解它们不必是完全刚性的。它们一般具有少量的弹性柔度，使得它们可以少量地弯曲，但如果管道被推挤超出少量的弯曲那么管道会被损坏，例如扭结或断裂。存在于这种刚性管道中的柔度通常允许管道在铺设过程中的下垂。

这种刚性管道70与被认为是柔性管道80的管道形成对比。图25中示出了柔性管道80的一个示例。这种柔性管道80通常包括多个柔性层81至86。层81可为抗腐蚀护套，层82至85可为不同的铠装层和隔热层，同时最内层86包括框架，通常为不锈钢框架。这些层中的每个都具有一定程度的柔性，使得整体的管道80是柔性的。柔性层可例如波纹地或螺旋地形成以提供柔性。可以理解这种柔性管道80比刚性管道70更复杂，因为要求多层以提供柔性。因此，柔性管道更昂贵且制造更复杂。它们比刚性管道强度低且坚固性低，具有更多的泄露点，并且对老化、温度和压力更不耐受。其必须以全长度制造，而不能如刚性管道那样地以区段制成并且焊接在一起。柔性管道也可叫软管。

因此，在本发明的实施例中更优选刚性管道。

图1至图7涉及发明的第一实施例的方法和水下组件。参见图1和图2，总管接头1设置为具有安装在其中的两个阀门2。水下结构5包括支撑结构5a(支撑框架)、两个采油树5b以及基部，基部上安装有支撑结构5a并且为井口(未示出)提供支撑。

在该实施例中，基部为其上安装有支撑结构5a的两个吸力锚11的形式，但是在其他实施例中，基部可以为防沉板或堆积布置。

在其他实施例中，水下结构可包括不同数量的采油树，或除了采油树之外的诸如立管基座、泵和压缩机站的真正的水下生产系统。

总管接头1中的每个阀门2具有用于流体地连接至水下结构的采油树5b的连接件。两个阀门2根据预先确定的连接装置间隔开，在该实施例中连接装置为采油树5b上的翼连接毂13。具有两个阀门2的总管接头1可在装运之前在制造/移动现场执行测试和接口检查，以检查总管接头是否按照预期与结构匹配。锚柱3和轴向撞击板4同样在装运之前在制造现场附接至总管接头1。

总管接头1安装(集成)为例如通过焊接或螺栓连接在铺管船(未示出)上，即在水面的上方而非水下，与刚性管道18串联。总管接头1实际上安装为与形成管道18的两个管道区段串联，并安装在该两个管道区段之间。因此，可认为是总管接头1与两个管道串联，但是为简单起见该描述将仅指管道18。

图2图示了将具有安装在其中的总管接头1的管道18铺设至水下结构5的支撑结构5a中。可以理解基部(即，吸力锚11)和支撑结构5a在铺设管道18之前已预先安装在海床。

水下结构5包括两个侧部保护覆盖部19(均在图4中可见)以及顶部保护覆盖部(从附图中省略)。附图标记12表示海床。

在图上部中，管道18示出为朝向水下结构5下降，在箭头A的方向上被牵引。图下部示出了管道18在箭头B的方向上被引导并且被牵引至水下结构5中。线Z指示总管接头1和管道18之间的连接处。

锚柱9、校准框6和闭锁机构8安装在支撑结构5a上。校准框6提供管道18的初始侧向导向，以及由于校准框6和轴向撞击板4之间的相互作用提供轴向定位。相互作用发生在当管道18由铺管船牵引时，直至撞击板4撞击校准框6时停止。然后闭锁机构8启动以确保在轴向方向上锁定。

在图示实施例中，锚柱9、校准框6和闭锁机构8位于水下结构的侧部，其最后接收总管接头。相似地，总管接头的锚柱3位于总管接头的侧部，其最后被接收在水下结构处。因此，就图2而言，总管接头首先由水下结构的右侧接收，然后逐渐铺设完成并且后来在水下结构的左侧接收。在其他实施例中，锚柱8、校准框6和闭锁机构8可位于水下结构的其他侧，即，首先接收总管接头的一侧(图2的右侧)。那么总管接头也具有锚柱3，其位于首先在结构处被接收的侧部。

有形充气支撑袋7设置在水下结构5的前方和尾部。这能够控制管道18的纵摇角。在其他实施例中，出于相似的目的可使用碎石袋、岩石堆/废石堆或框架结构。

图3a示出了在图2的箭头C的方向上观察的总管接头1的锚柱3和支撑结构5a的锚柱9，其中总管接头1以剖面示出。为了执行艏摇和横摇的最终调节，可收回的对准工具10在图3b的箭头D的方向上安装至锚柱9。如图3c所示，一旦安装至锚柱9，那么可收回的对准工具10连接至总管接头1上的锚柱3。横摇可以由箭头E的方向上的移动调节，并且艏摇可以由箭头F的方向上的移动调节。

图4中示出了具有铺设在该处的管道18的水下结构5的简化俯视图。箭头X示出了每个阀门2与各自的翼连接毂13对准。

一旦具有安装在其中的总管接头1的管道18与采油树5b(表示5b’和5b”)上的翼连接毂13对准并相对于其锁定，两个节流桥14由钻井船或建造船如图5中所示的降低至恰当的位置。图的顶部处示出了一个节流桥14在箭头G的方向上朝向结构5下降。然后其在结构5处安装在适当的位置。节流桥14的一端在翼连接毂13处连接至采油树5b’，并且节流桥14的另一端连接至总管接头1中的阀门2。因此，管道18通过节流桥14的方式流体地连接至井。另一节流桥14(图5中未示出)设置为将其他采油树5b’与总管接头1中的其他阀门2连接。

水下结构5包括其上安装有采油树5b的井口40。井口40安装在吸力锚11上。因此，因为采油树通过井口40安装至吸力锚11，并且支撑框架5a安装至吸力锚，因此总管接头1相对采油树锁定到位，总管接头1经由连接桥14连接到采油树。

图5中可以看见从阀门2延伸的总管接头1，然后总管接头1以剖面1’示出(因为其在页面外的方向上延伸，通过与图7的俯视图比较时可以理解)。

图7中示出了水下结构5的简化俯视图，其具有安装在阀门2与两个采油树5b’、5b”中的每个之间的节流桥14。

图6中更详细地图示了节流桥14。节流桥在本领域中已知，因此不再赘述。虽然图示实施例中使用了节流桥，技术人员可以理解可使用其他连接桥，例如不具有节流器的桥、管段或跨接器。节流阀可以与桥分开设置。

图8涉及发明的第二实施例。该实施例与第一实施例相似，然而在该实施例中，总管接头1(在图8中示意性地示出)还包括两个ROV可操作分配单元30(在该情况下是分配盒)，每个连接至阀门2中的每个，用于每个节流桥的液压管线、化学管线、伺服管线和通信管线。例如，分配盒可包括用于液压流体至每个节流阀的分配的小口径管件系统。分配盒30包括由ROV可操作的阀门和插接点。液压管线31和伺服管线32设置在每个分配盒30和阀门2之间。分配盒30在安装阀门时的制造现场安装(集成)在总管接头1中。

在总管接头1安装在水下结构5处之后，分配盒30将由(具有插头连接的)跨接器管线连接至海床上各自的管线。

在其他实施例中，分配盒30是分配板。

图8中图示的总管接头1也图示了进一步的特征，杆臂33，其将参考图9a和9b(然而注意，为清晰起见，图9a和图9b省略了图8中的分配盒)进一步描述。如上文所描述的，图3a至图3c图示了可用于在水下结构5处对准管道18的对准工具，管道18具有安装在其中的总管接头1。图9a和图9b的第二实施例提供了实现对准的可替换方式。

图9a和图9b的方法使用载体支撑件35，其具有可滑动地保持在其中的载体36。载体支撑件35附接至水下结构5的支撑件框架5a。载体能够在箭头N的方向上来回地滑动。载体36构造为当管道18铺设在结构处时接收总管接头1。图9a图示了在铺设过程期间接近载体36的总管接头1。索具47附接在载体支撑件35与总管接头1之间，以当总管接头1向下并沿箭头L和M的方向移动时，将总管接头1导向至适当的位置。

总管接头1设置有两个杆臂33，分别从每一侧延伸，其用于使总管接头位于载体36中。杆臂33可替代地叫做锁定销、定位销或轴。杆臂33图示为圆柱形，但在其他实施例中可采用其他形状。杆臂可固定——例如，焊接——至总管接头上部。

当总管接头1到达载体36时，其由载体36的支撑件37接收并支撑。支撑件37包括从载体36的基座向上延伸的两个板，载体的每一侧上布置一个板，使得总管接头1可以接收在其间。

每个板包括其中具有开口(槽部、凹部)38的基座部分37”，用于接收总管接头1的杆臂33。该实施例中的开口是具有直的侧部和弯曲的底部的狭槽。每个板还包括两个导向面37’，每个导向面在开口38的每一侧上从基座部分37”的顶部延伸。

导向面37’均为三角形形状，具有从槽部的直的侧部的顶部至顶点以一角度延伸的直线边缘。因此，槽部的直的侧部与导向面37’的边缘之间可形成钝角。钝角优选为至少225°或更大。

导向面37’的成角度的边缘用作总管接头1的杆臂33的导向系统。当总管接头降低至支撑件中时，成角度的边缘“抓住”杆臂33并将其向下导向至槽部中。

此外，导向面37’从每个板的基座部分37”向外弯曲。换言之，它们与基座部分成一角度，它们从该基座部分延伸。这在图13中可以更清楚地看见，载体36也在图13中示出并稍后描述。这些成角度的导向面37’用作总管接头1的导向系统。当总管接头1铺设至支撑件37中时，一旦总管接头1靠近支撑件37，导向面37’可以“抓住”总管接头1并将其引导进入支撑件37的底部并朝向支撑件37的底部。

在开口38中接收杆臂33使总管接头1位于支撑件37/载体36中的恰当的位置。臂39具有楔39’，楔39’则滑动穿过每个开口的顶部，这迫使每个杆臂33至开口38的底部。杆臂定位在总管接头上，使得当它们保持在开口38的底部处时，总管接头1在支撑件37/载体36内恰当地旋转对准。因此，通过迫使杆臂33至开口38的底部，总管接头1依照横摇、纵摇和艏摇恰当地旋转对准。旋转对准是重要的，使得总管接头中的阀门“竖立”，即笔直地向上延伸以使能够与节流桥连接。

载体36在恰当的侧向和竖直位置位于结构5上，因此一旦总管接头1铺设在载体中，其依照横荡和垂荡恰当地对准。如稍后描述的，纵荡(即，轴向对准)通过滑动载体而调节。

楔39’可通过臂39处的螺旋机构的方式滑动穿过每个开口。然后它们可锁定在穿过每个开口38的顶部的适当的位置，因此将总管接头1锁定在恰当的位置。这在图9b中图示。

然后可以通过在箭头N的方向上滑动载体36而将总管接头1调节至恰当的轴向位置。

一旦实现了恰当的轴向对准，载体36就在载体支撑件35中锁定就位，例如通过诸如螺钉、凸块、楔或类似物的锁定装置锁定在载体支撑件35中。因此，总管接头1(以及由此其串联的管道18)锁定在载体36中，载体36锁定至载体支撑件35，载体支撑件35进而附接至支撑件框架5a，安装在吸力锚11上。此外，采油树5b安装至井口40，井口40安装至吸力锚11并且在吸力锚11内。

因此，总管接头1中的阀门2的位置相对于采油树5b的翼连接毂13固定。因此，阀门2可以通过节流桥14附接至翼连接毂13，而无由于相对移动导致的断开或损坏的风险，相对移动可以在假设总管接头1没有相对于其连接锁定到位时发生。这也意味着刚性节流桥14的使用特别地适合，因为不再需要柔性来应对相对位置的波动，该相对位置的拨动可能在假设总管接头1未固定在适当的位置时发生。

在该实施例中，载体36被施加动力以致使其在载体支撑件35内滑动，并且因此能够容易地定位载体36，并且因此将总管接头1保持在其中。载体的位置通过由ROV操作的液压顶升缸控制。

可选地，载体可叫做“橇(sledge)”。

载体也可被认为是支船架。

因此，在对准方法中，载体支撑件35和载体36替代第一实施例中的撞击板4、校准框6、锚柱3、锚柱9和对准工具10使用。

可以理解，在相同的第二实施例中，虽然同时描述了分配面板特征30和轴33/载体36的特征，然而这些特征是独立的，并可单独地使用，也可共同地使用。因此例如，分配盒特征30可在第一实施例(即，具有撞击板4、校准框6、锚柱3、锚柱9和对准工具10)中替代轴33/载体36特征使用，或在没有分配盒特征30的情况下使用轴33/载体36特征。

图10至图12涉及发明的第三实施例的方法和水下组件。该实施例与图1至图9的第一和第二实施例具有相似性，不同之处在于不是总管接头1在管道18中安装串联，而是将总管接头1在四通15中安装串联。四通15实际上包括两个四通15a、15b，或两个“四通管”，分别连接在总管接头的每一端。总管接头因此在两个四通15a、15b之间。然而为简单起见，在描述中将以“四通15”指代。

图10中图示了具有安装在其中的总管接头1的四通15的俯视图。如同第一实施例中，总管接头1具有安装在其中的两个阀门2，每一个阀门2均具有用于流体地连接至诸如安装在吸力锚11上的采油树5b的水下生产系统的连接件。阀门2根据预先确定的连接点间隔开，在该实施例中连接点为每个采油树5b上的翼连接毂13。具有两个阀门2的总管接头1在例如水下安装之前在建造船上焊接或螺栓连接至四通15。

节流桥14示出为与每个阀门2相邻，这将如下文进一步描述的连接至阀门2(见箭头H)。

在安装期间，四通15由升降操作降低至水下结构5中。一旦其在适当的位置，则其相对于采油树5b上的翼连接毂13锁定。然后两个节流桥14由钻井船或建造船如图11中所示的降低至适当的位置。图的顶部处示出了一个节流桥14在箭头J的方向上朝向结构5下降。然后其示出为在结构5处安装在适当的位置。节流桥14的一端在翼连接毂13处连接至采油树5b’，并且节流桥14的另一端连接至四通15中的阀门2。相似地，另一节流桥14(未示出)将采油树5b”与四通15中的其他阀门2连接。

图12中示出了水下结构5的简化俯视图，其具有安装在四通15的总管接头1与两个采油树5b’、5b”中的每一个之间的节流桥14。四通15的每一端通过连接件16连接至管道18。在四通15的安装之后，该连接由ROV执行。因此，管道18通过四通15(具有集成在其中的总管接头1)和节流桥14的方式流体地连接至井。四通15因此与管道“串联”，总管接头1与四通串联，并且四通15中的阀门2可认为是“串联阀门”。

发明的第二实施例的分配盒30也可在发明的第三实施例中使用。

如上文所提到的，在发明的第三实施例中，一旦四通15已升举至结构5中，其相对于采油树5b上的翼连接毂13锁定。该锁定可使用载体36’实现。载体36’与上文关于发明的第二实施例所描述的滑动载体36相似，除本实施例中载体36’在载体支撑件35’中固定在适当的位置：其在载体支撑件35’内不可滑动。因为不要求轴向调节，在该实施例中不需要滑动；当四通从建造船向下降低时，导向线缆将提供必要的对准。

图13中图示了发明的第三实施例的变型的水下组件的简化视图，还图示了载体36’。为简单起见，在该图中载体支撑件35’未示出。如图14中所示，与四通15串联的总管接头1朝向载体36’降低。然后如图15和16中所示的接收在载体36’内。总管接头1的杆臂33在载体36’的每一侧上的开口38内匹配，以便于使总管接头在载体中位处于恰当的位置。如上文关于图9a和图9b所描述的，具有楔39’的臂39滑动穿过以迫使杆臂33至开口38的底部，并将总管接头1锁定在适当的位置。如之前上文关于该第三实施例所描述的，一旦总管接头1锁定在适当的位置，节流桥14连接在阀门2与水下结构5上的翼连接毂13(未示出)之间。具有连接的节流桥的水下结构5与图13和图14的水下结构十分相似，其在图15和图16中可以看见。

发明的第一和第二实施例提供了比第三实施例更简单的布置方式，因为第一和第二实施例中不需要四通15，而是总管接头1直接安装为与管道18串联。然而第一和第二实施例中管道的安装过程比第三实施例更复杂，因为需要将管道1铺设至结构5中并为完成节流桥14的连接恰当地对准。因此，可取决于在具体场景中是简化部件还是简化安装更重要来选择第一或第二实施例。

此外，并且特别重要地，管道尺寸将影响对于具体应用哪个实施例更为优选。第一和第二实施例对于小直径管道会更好地工作。当管道直径较大，例如18英寸(45cm)时，在结构中恰当地定位管道更困难。然而，本发明的第三实施例可以成功地使用大管道，因此在那种场景下更为优选。

在所有图1至图12的实施例中，总管接头与两个管道区段或两个四通串联，并且在两个管道区段或两个四通之间。这些水下结构可因此在包括结构链的水下系统中使用，其中水下结构均为链中的中间结构。每个结构连接至两个其他结构。

然而，水下结构也可作为结构链中的端结构使用。图13至图16的实施例实际上为端结构。可以看出，总管接头1仅与一个四通15串联，并且管道在连接点16处连接至四通15。总管接头的另一端为端点：其并非连接至四通或管道。相似地，图21和图22图示了形成链的端点的结构。

图17至图20涉及本发明的第四实施例的方法和水下组件。图17中图示了具有管汇框架27、总管28和歧管系统23的管汇20。歧管系统23的一个区段为两个水下生产系统——采油树5b’、5b”——中的每一个设置。在歧管系统23的每个区段的一端具有用于连接至各自的采油树5b的翼连接毂13的连接件26。歧管系统23的每个区段的另一端连接至总管28中的各自的阀门24(在其他实施例中，阀门24可设置在歧管系统自身中，并且总管连接至阀门24)。

具有管段22’和22”的四通22通过紧凑法兰21的方式与管汇20集成(在其他实施例中，其他法兰或焊接可用于将管段22’和22”与管汇20集成)。一个管段22’通过紧凑法兰21连接至总管28的一端，并且另一管段22”通过紧凑法兰21连接至总管28的另一端。以此方式，四通22与管汇20集成并且成为管汇管件系统的一部分。包括紧凑法兰的法兰和焊接连接在本领域中已知，因此此处将不再描述。在管汇20安装在水下结构5处之前，管汇20与四通22通过紧凑法兰21的集成在水面的上方实现。例如，这可在用于将具有四通的管汇降低至海水中的建造船上实现。

图18中图示了在图17中的箭头K方向上观察的管汇20的侧视图。在图18中，也示出了用于将具有集成的四通22的管汇20降低至海水中的水下结构5的索具25。

图19和图20分别在侧视剖面图和俯视图中图示了具有集成的四通22的管汇20，其已安装在水下结构5处。具有集成的四通22的管汇20降低至水下结构5中，并且相对于采油树5b上的翼连接毂13对准和锁定。每个管段的一端(与法兰21相反的端)具有用于连接至管道18上的连接件30的连接件29。图19图示了通过连接件29、30(图18中未示出)连接(对接)至管道18的管段22’。通常该连接由ROV完成。

总管28在阀门方位(即，在每个阀门2与法兰21之间)的外侧具有一定的柔性以允许管道18中的热膨胀。此外，膨胀可以由该实施例中所示的L形管段适应，或由Z形四通适应。

在具有多个——具体为两个——井槽的水下结构的环境中描述了发明的上述实施例。在这些实施例中，与管道串联连接(第一和第二实施例)或与四通串联(第三实施例)的总管接头在两个井槽之间降低或直接铺设至水下结构中或水下结构上。然而，技术人员将理解实施例也可具有多于两个井槽，或实际上仅具有一个井槽。

图21和图22图示了仅包括一个井槽的水下组件60的实施例。该实施例实际上图示了根据申请人的Cap-X技术的单个“Cap-X”结构。在该实施例中，与四通15串联连接的总管接头1降低/铺设在水下结构5的支撑结构5a的眺台(悬臂式框架)61上。节流桥14降低至适当的位置以将总管接头1中的阀门2与采油树5b流体地连接。该单个槽部组件清楚地仅具有一个井口11和一个保护套19。在该实施例中，水下组件60在管道的端处，即，总管接头1连接至仅一个四通15(四通的另一端在连接件16处连接至管道)。总管接头1的另一端封闭——无四通连接至其。所以，在该实施例中，总管接头仅与一个四通串联连接。

图23图示了具有多种总管接头布置方式的水下组件50。分别用于水、气和油的三个总管接头51、52和53安装在水下结构5处。在将支撑结构5a降低至海底之前，这些安装在支撑结构5a(支撑框架)上部。每个总管接头分别具有安装在其中的至少一个阀门(未示出)，用于至水下结构5的流体连接。一旦支撑结构5a安装在海底处，每个阀门在水下结构5处连接至合适的实体，例如油总管接头53中的阀可连接至采油树5b。可使用各种阀门布置方式。如之前关于其他实施例所讨论的，可使用诸如节流桥的连接桥以提供流体连接。水下结构可为申请人的Cap-X结构。因此可以理解多个总管接头布置方式可结合申请人的Cap-X技术使用。

每个总管接头51、52、53在连接件51’、52’、53’处连接至不同的四通或管道，使得其与四通或管道串联。

这种具有多个总管接头的水下组件50可以使得容易实现多种流体连接，而无需复杂的歧管系统。

下列条款说明了发明的特征，其可当前在或不在本申请中要求保护，但其可形成将来的修改或分案申请的基础。

1.一种在水下结构处安装总管接头的方法，包括：

提供具有安装在其中的至少一个阀门的总管接头；

在将所述总管接头降低至所述水下结构之前，将所述总管接头连接为与四通或管道串联；

将所述总管接头降低至所述水下结构；

将所述阀门通过连接桥连接至所述水下结构，以在所述水下结构与所述总管接头之间提供流体连接。

2.如条款1所述的方法，其中所述连接桥是管段、跨接器或节流桥。

3.如条款1或2所述的方法，包括将所述阀门连接至所述水下结构处的水下生产系统，优选地连接至采油树、立管基座、泵或压缩机站。

4.如前述条款中的任一项所述的方法，其中所述总管接头包括两个阀门，并且所述方法包括将每个阀门通过连接桥连接至所述水下结构；优选地，其中每个阀门连接至所述水下结构处不同的采油树、立管基座、泵或压缩机站。

5.如前述条款中的任一项所述的方法，其中所述将所述总管接头降低至所述水下结构的步骤包括将所述总管接头在所述水下结构处安装至支撑结构中，优选地安装至支撑框架中。

6.如前述条款中的任一项所述的方法，其中所述总管接头具有安装在其中的至少一个ROV可操作分配单元，用于液压流体至所述连接桥的分配。7.如条款6所述的方法，其中液压管线和伺服管线设置在每个分配单元与阀门之间。

8.如条款6或7所述的方法，其中在所述总管接头已经降低至所述水下结构之后，所述分配单元通过具有插头连接的跨接器管线连接至所述海底上的管线。

9.如前述条款中的任一项所述的方法，其中所述总管接头连接为与管道串联，并且所述将所述总管接头降低至所述水下结构的步骤包括将所述总管接头铺设在所述水下结构处。

10.如前述条款中的任一项所述的方法，其中

所述总管接头连接为与管道串联；

所述总管接头还包括轴向撞击板；

所述水下结构包括校准框；

所述将所述总管接头降低至所述水下结构的步骤包括将所述管道铺设在所述水下结构处；

在所述铺设步骤期间所述校准框提供所述管道的侧向导向；

并且其中所述管道通过铺管船牵引至所述水下结构中，直至所述撞击板抵接所述校准框。

11.如条款10所述的方法，其中所述水下结构还包括用于在所述轴向方向上将所述管道锁定的闭锁机构，并且其中在所述管道通过铺管船牵引至所述水下结构中直至所述撞击板抵接所述校准框之后，所述闭锁机构启动以在所述轴向方向上将所述管道锁定。

12.如前述条款中的任一项所述的方法，其中：

所述总管接头连接为与管道串联；

所述总管接头还包括锚柱；

所述水下结构包括锚柱；

所述将所述总管接头降低至所述水下结构的步骤包括将所述管道铺设在所述水下结构处；

并且其中在所述铺设步骤之后，所述管道的艏摇和横摇通过所述总管接头的所述锚柱相对于所述水下结构的所述锚柱的移动调节。

13.如条款1至8中的任一项所述的方法，其中：

所述总管接头连接为与管道串联；

所述将所述总管接头降低至所述水下结构的步骤包括将所述管道铺设在所述水下结构处；

所述水下结构包括具有可滑动地接收在其中的载体的支撑件；并且

其中在所述总管接头在所述结构处的铺设期间，所述总管接头接收在所述载体中；

所述方法还包括，在所述总管接头在所述载体中的铺设之后，通过滑动所述载体而调节所述总管接头的位置。

14.如前述条款中的任一项所述的方法，其中所述总管接头通过焊接或螺栓连接连接为与四通或管道串联；

并且/或者其中所述总管接头在铺管船上与四通或管道串联。

15.如条款1至8或14中的任一项所述的方法，其中所述总管接头连接为与四通串联，并且所述将所述总管接头降低至所述水下结构的步骤包括将所述总管接头升举至所述水下结构中。

16.一种将水下管道连接至水下结构的方法，包括如条款1至8、14或15中的任一项所述的在所述水下结构处安装总管接头，其中所述总管接头连接为与四通串联，所述方法还包括将所述四通连接至水下管道。

17.一种将水下管道连接至水下结构的方法，包括如条款1至14中的任一项所述的在所述水下结构处安装总管接头，其中所述总管接头连接为与所述水下管道串联。

18.一种水下组件，包括：

水下结构；

总管接头，所述总管接头安装在所述水下结构处，并且具有安装在其中的至少一个阀门，其中所述总管接头连接为与四通或管道串联；以及

连接桥，所述连接桥连接在所述阀门与所述水下结构之间，并且由此在所述总管接头与所述水下结构之间提供流体连接。

19.如条款18所述的水下组件，其中所述连接桥是管段、跨接器或节流桥。

20.如条款18或19所述的水下组件，其中所述阀门连接至所述水下结构处的采油树、立管基座、泵或压缩机站。

21.如条款18至20中的任一项所述的水下组件，其中所述总管接头包括两个阀门并且每个阀门通过连接桥连接至所述水下结构；优选地，其中每个阀门连接至所述水下结构处不同的采油树、立管基座、泵或压缩机站。22.如条款18至21中的任一项所述的水下组件，其中所述总管接头在所述水下结构处安装在支撑结构中，优选地安装在管汇框架中。

23.如条款18至22中的任一项所述的水下组件，其中所述总管接头具有安装在其中的至少一个ROV可操作分配盒或面板，用于流体至所述连接桥的分配；优选地，其中液压管线和伺服管线设置在每个分配盒或面板与阀门之间。

24.如条款23所述的水下组件，其中所述分配盒或面板通过具有插头连接的跨接器管线连接至所述海底上的管线。

25.如条款18至23中的任一项所述的水下组件，其中：

所述总管接头连接为与管道串联

所述总管接头还包括轴向撞击板

所述水下结构包括校准框，在将所述管道铺设在所述水下结构处期间，所述校准框布置为提供所述管道的侧向导向。

26.如条款25所述的水下组件，其中所述水下结构还包括用于在所述轴向方向上将所述管道锁定的闭锁机构。

27.如条款18至26中的任一项所述的水下组件，其中：

所述总管接头连接为与管道串联；

所述总管接头还包括锚柱；

所述水下结构包括锚柱；

并且其中所述管道的艏摇和横摇通过所述总管接头的所述锚柱相对于所述水下结构的所述锚柱的移动可调节。

28.如条款18至24中的任一项所述的水下组件，其中：

所述总管接头连接为与管道串联；

所述水下结构包括支撑件，支撑件具有可滑动地接收在其中的载体，用于接收所述总管接头；所述总管接头的轴向位置通过滑动所述载体可调节。

29.如条款18至28中的任一项所述的水下组件，其中所述总管接头通过焊接或螺栓连接连接为与管道或四通串联。

30.如条款18至29中的任一项所述的水下组件，其中所述总管接头连接为与四通串联，并且所述四通连接为与管道串联。

31.一种在水下结构处安装管汇的方法，包括：

提供管汇，所述管汇具有与其集成地连接的四通；

将具有与其集成地连接的四通的管汇降低至所述水下结构；以及

将所述管汇与所述水下结构流体地连接，以由此在所述四通与所述水下结构之间提供流体连接。

32.如条款31所述的方法，其中所述管汇通过焊接连接或优选为紧凑法兰的法兰集成地连接至所述四通。

33.如条款31或32所述的方法，其中所述四通包括两个管段，每个管段通过焊接连接或优选为紧凑法兰的法兰集成地连接至所述管汇。

34.如条款31至33中的任一项所述的方法，其中所述管汇包括总管并且其中所述四通与所述管汇的所述总管集成地连接，优选地通过焊接连接或优选为紧凑法兰的法兰集成地连接。

35.如条款34所述的方法，其中：

所述管汇还包括歧管系统；

至少一个阀门设置在所述总管或歧管系统中；

其中所述歧管系统与所述总管通过所述阀门连接。

36.如条款35所述的方法，其中所述将所述管汇与所述水下结构流体地连接的步骤包括将所述歧管系统与所述水下结构连接，以由此通过所述总管、阀门和歧管系统在所述四通与所述水下结构之间提供流体连接。

37.如条款31至36中的任一项所述的方法，其中所述水下结构包括水下生产系统，优选地包括采油树、立管基座、泵或压缩机站。

38.如条款37所述的方法，其中所述将所述管汇与所述水下结构流体地连接的步骤包括将所述管汇的所述歧管系统与所述采油树、立管基座、泵或压缩机站连接。

39.一种将水下管道连接至水下结构的方法，包括如条款31至38中的任一项所述的在所述水下结构处安装管汇，所述方法还包括将所述四通连接至所述水下管道。

Claims (59)

1.一种在水下结构处安装总管接头的方法，包括：

提供具有安装在其中的两个阀门的总管接头；

在将所述总管接头降低至所述水下结构之前，将所述总管接头连接为与四通或管道串联；

将所述总管接头降低至所述水下结构；

将每一个所述阀门通过对应的连接桥连接至所述水下结构，以在所述水下结构与所述总管接头之间提供流体连接；

其中所述两个阀门中的每一个连接至所述水下结构处不同的采油树、立管基座、泵或压缩机站；以及

其中所述水下结构包括基部，所述基部为井口和所述总管接头均提供支撑。

2.如权利要求1所述的方法，其中每一个连接桥是管段、跨接器和节流桥中的一个。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述连接桥是刚性的。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述基部是吸力锚或防沉板。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述水下结构包括支撑结构，并且所述方法包括将所述总管接头安装至所述支撑结构中。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述支撑结构为支撑框架，并且/或者其中所述方法包括将所述总管接头锁定至所述支撑结构。

7.如权利要求5所述的方法，其中所述基部是吸力锚或防沉板，并且其中所述支撑结构安装在所述吸力锚或防沉板上。

8.如权利要求1所述的方法，其中在所述将所述总管接头降低至所述水下结构的步骤之前，将所述基部预安装在海底处。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述水下结构包括水下生产系统，所述水下生产系统安装在井口上。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述水下生产系统包括采油树、立管基座、泵或压缩机站。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述总管接头具有安装在其中的至少一个ROV可操作分配单元，用于液压流体至所述连接桥中的至少一个的分配。

12.如权利要求11所述的方法，其中液压管线和伺服管线设置在所述至少一个分配单元与连接至所述至少一个连接桥的所述阀门之间。

13.如权利要求11所述的方法，其中在所述总管接头已经降低至所述水下结构之后，所述至少一个分配单元通过具有插头连接的跨接器管线连接至海底上的管线。

14.如权利要求1至13中的任一项所述的方法，其中所述总管接头连接为与管道串联，并且所述将所述总管接头降低至所述水下结构的步骤包括将所述总管接头铺设在所述水下结构处。

15.如权利要求1至13中的任一项所述的方法，其中

所述总管接头连接为与管道串联；

所述总管接头还包括轴向撞击板；

所述水下结构包括校准框；

所述将所述总管接头降低至所述水下结构的步骤包括将所述管道铺设在所述水下结构处；

在所述铺设步骤期间所述校准框提供所述管道的侧向导向；

并且其中所述管道通过铺管船牵引至所述水下结构中，直至所述撞击板抵接所述校准框。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述水下结构还包括用于在所述轴向方向上将所述管道锁定的闭锁机构，并且其中在所述管道通过铺管船牵引至所述水下结构中直至所述撞击板抵接所述校准框之后，所述闭锁机构启动以在所述轴向方向上将所述管道锁定。

17.如权利要求1至13中的任一项所述的方法，其中：

所述总管接头连接为与管道串联；

所述总管接头还包括锚柱；

所述水下结构包括锚柱；

所述将所述总管接头降低至所述水下结构的步骤包括将所述管道铺设在所述水下结构处；

并且其中在所述铺设步骤之后，所述管道的艏摇和横摇通过所述总管接头的锚柱相对于所述水下结构的锚柱的移动调节。

18.如权利要求1至13中的任一项所述的方法，其中所述总管接头通过焊接或螺栓连接与四通或管道串联；

并且/或者其中所述总管接头在铺管船上与四通或管道串联。

19.如权利要求1至13中的任一项所述的方法，其中所述总管接头连接为与四通串联，并且所述将所述总管接头降低至所述水下结构的步骤包括将所述总管接头升举至所述水下结构中。

20.如权利要求1至13中的任一项所述的方法，其中：

所述水下结构包括具有用于支撑所述总管接头的至少一部分的支撑件的载体；

其中所述方法包括在所述支撑件中支撑所述总管接头。

21.如权利要求20所述的方法，其中所述总管接头包括两个杆臂，并且所述支撑件包括两个开口，所述方法包括使杆臂位于每个开口中。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述支撑件中的每个开口包括槽部。

23.如权利要求21所述的方法，其中所述杆臂围绕所述总管接头的圆周彼此相反布置并且从所述总管接头侧向延伸。

24.如权利要求21所述的方法，其中所述杆臂包括销或轴。

25.如权利要求21所述的方法，还包括将所述杆臂锁定在所述开口中，以由此将所述总管接头锁定至所述支撑件并且由此锁定至所述载体。

26.如权利要求25所述的方法，其中所述锁定包括使锁定楔滑动经过每个杆臂的顶部以使所述杆臂在所述开口中保持到位。

27.如权利要求21所述的方法，包括通过将所述杆臂推动至所述开口的底部而旋转地对准所述总管接头。

28.如权利要求20所述的方法，其中所述总管接头连接为与所述管道串联，其中所述水下结构包括载体支撑件并且所述载体可滑动地接收在所述载体支撑件中，所述方法还包括通过相对于所述载体支撑件滑动所述载体而调节所述总管接头的轴向位置。

29.如权利要求28所述的方法，其中所述载体接收动力以致使其在所述载体支撑件中滑动。

30.如权利要求28所述的方法，其中在调节所述总管接头的所述轴向位置之后，所述方法包括将所述载体锁定至所述载体支撑件。

31.一种将水下管道连接至水下结构的方法，包括根据如权利要求1 至13、18或20至27中的任一项所述的方法在所述水下结构处安装总管接头，其中所述总管接头连接为与四通串联，所述方法还包括将所述四通连接至水下管道。

32.一种将水下管道连接至水下结构的方法，包括如权利要求1至18或20至30中的任一项所述的在所述水下结构处安装总管接头，其中所述总管接头连接为与所述水下管道串联。

33.一种水下组件，包括：

水下结构，所述水下结构包括井口；

总管接头，所述总管接头安装在所述水下结构处，并且具有安装在其中的两个阀门，其中所述总管接头连接为与四通或管道串联；以及

与所述阀门对应的连接桥，所述连接桥连接在每一个阀门与所述水下结构之间，并且由此在所述总管接头与所述水下结构之间提供流体连接；

其中每个阀门连接至所述水下结构处不同的采油树、立管基座、泵或压缩机站；以及

其中所述水下结构包括基部，所述基部为所述井口和所述总管接头均提供支撑。

34.如权利要求33所述的水下组件，其中每一个连接桥是管段、跨接器或节流桥中的一个。

35.如权利要求34所述的水下组件 ，其中所述连接桥是刚性的。

36.如权利要求33所述的水下组件，其中所述基部是吸力锚或防沉板。

37.如权利要求33所述的水下组件，其中所述水下结构包括支撑结构，并且其中所述总管接头安装在所述支撑结构中。

38.如权利要求37所述的水下组件，其中所述支撑结构为支撑框架，并且/或者其中所述总管接头锁定至所述支撑结构。

39.如权利要求33所述的水下组件，其中所述水下结构包括水下生产系统，所述水下生产系统安装在井口上，并且其中所述两个阀门中的至少一个连接至所述水下生产系统；其中所述水下生产系统包括所述水下结构处的采油树、立管基座、泵或压缩机站。

40.如权利要求33所述的水下组件，其中所述总管接头具有安装在其中的至少一个ROV可操作分配盒或面板，用于流体至所述连接桥中的至少一个的分配。

41.如权利要求40所述的水下组件，其中液压管线和伺服管线设置在所述至少一个分配盒或面板与连接至所述至少一个连接桥的所述阀门之间。

42.如权利要求40所述的水下组件，其中所述至少一个分配盒或面板通过具有插头连接的跨接器管线连接至海底上的管线。

43.如权利要求33所述的水下组件，其中：

所述总管接头连接为与管道串联；

所述总管接头还包括轴向撞击板；并且

所述水下结构包括校准框，在将所述管道铺设在所述水下结构处期间，所述校准框布置为提供所述管道的侧向导向。

44.如权利要求43所述的水下组件，其中所述水下结构还包括用于在所述轴向方向上将所述管道锁定的闭锁机构。

45.如权利要求33所述的水下组件，其中：

所述总管接头连接为与管道串联；

所述总管接头还包括锚柱；

所述水下结构包括锚柱；

并且其中所述管道的艏摇和横摇通过所述总管接头的所述锚柱相对于所述水下结构的所述锚柱的移动可调节。

46.如权利要求33所述的水下组件，其中：

所述水下结构包括具有用于支撑所述总管接头的至少一部分的支撑件的载体；并且

所述总管接头安装在所述支撑件中。

47.如权利要求46所述的水下组件，其中所述总管接头包括两个杆臂，并且所述支撑件包括两个开口，每个开口中设置一个杆臂。

48.如权利要求47所述的水下组件，其中所述支撑件中的每个开口包括槽部。

49.如权利要求47所述的水下组件，其中所述杆臂围绕所述总管接头的圆周彼此相反布置并且从所述总管接头侧向延伸。

50.如权利要求47所述的水下组件，其中所述杆臂包括销或轴。

51.如权利要求47所述的水下组件，其中所述杆臂锁定在所述开口中，使得所述总管接头锁定至载体。

52.如权利要求51所述的水下组件，其中每个杆臂通过位于每个杆臂的顶部的上方的锁定楔锁定在所述开口中，以在所述开口中将其保持在适当的位置。

53.如权利要求52所述的水下组件，其中所述杆臂通过所述锁定楔被推动至所述开口的底部，使得所述总管接头旋转地对准。

54.如权利要求46所述的水下组件，其中所述总管接头连接为与所述管道串联；

其中所述水下结构包括载体支撑件并且所述载体可滑动地接收在所述载体支撑件中，使得所述总管接头的轴向位置通过滑动所述载体可调节。

55.如权利要求54所述的水下组件，其中所述载体通过动力驱动以致使其在所述载体支撑件中滑动。

56.如权利要求33至55中的任一项所述的水下组件，其中所述总管接头焊接为或螺栓连接为与四通或管道串联。

57.如权利要求33至53中的任一项所述的水下组件，其中所述总管接头连接为与四通串联，并且所述四通连接为与管道串联。

58.如前述权利要求1至13中的任一项所述的方法，其中所述水下结构包括两个或多个井槽；

其中在所述水下结构包括两个井槽的情况下，所述总管接头安装在所述两个井槽之间。

59.如前述权利要求33至55中的任一项所述的水下组件，其中所述水下结构包括两个或多个井槽；

其中在所述水下结构包括两个井槽的情况下，所述总管接头安装在所述两个井槽之间。

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