供海底管路使用的側(cè)向翹曲緩沖設(shè)備、方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開了用于控制海底管路、例如用于輸送所生產(chǎn)的烴流體的管線的側(cè)向變形并減少其軸向位移的系統(tǒng)和方法，所述軸向位移也被稱為行走。該系統(tǒng)和方法包括在管路的預(yù)定部位安裝滾動組件。滾動組件包括用于形成可相對于管路轉(zhuǎn)動的滾動模塊的元件。還公開了用于監(jiān)測管路隨著時間變化的位移的系統(tǒng)。
【專利說明】供海底管路使用的側(cè)向翹曲緩沖設(shè)備、方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于用于減小諸如海上烴生產(chǎn)管線這樣的海底管路中的應(yīng)變的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明還涉及用于附著于海底管路的滾動模塊。本發(fā)明還涉及用于監(jiān)測海底管路隨著時間變化的位移的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]海上烴生產(chǎn)管線安裝在海床上，通常橫跨很長的距離。這種管線承載的烴井產(chǎn)流體可以在高溫下存在，例如大于約80°C，甚至高達約165°C。在多次生產(chǎn)停止和啟動期間，攜帶這種高溫流體的管線經(jīng)歷橫穿管線的熱梯度，導(dǎo)致管線或管路的膨脹、收縮和熱循環(huán)。這可能導(dǎo)致管線翹曲、運動和承受負載，產(chǎn)生靜止峰值應(yīng)力和周期性應(yīng)力，這可以沿著管線長度在相對薄弱且易于適應(yīng)這些失效機理的部位誘導(dǎo)過度應(yīng)變和疲勞失效。
[0003]當前實踐中，浮力模塊附著于烴生產(chǎn)管線的外部，分段或分組的各個浮力模塊位于分析(例如通過有限元分析)確定的部位上，以便減小管線的側(cè)向阻力，這樣管線可以以平穩(wěn)、受控的方式"翹曲"。換句話說，使用浮力模塊有利于響應(yīng)熱梯度在管線中產(chǎn)生的應(yīng)力而沿著管線長度形成弧形。與不使用浮力模塊的情況相比，這導(dǎo)致形成更平穩(wěn)、更溫和的變形，并因此在管線上形成更小的應(yīng)變和疲勞。
[0004]在管線翹曲期間，傳統(tǒng)浮力模塊在海床上側(cè)向滑動，不希望地導(dǎo)致土壤壓實、側(cè)向土壤阻力增大以及在海床上形成灘肩。灘肩產(chǎn)生額外的側(cè)向阻力，該側(cè)向阻力削弱了浮力模塊緩和管線翹曲嚴重程度的效力。這可能導(dǎo)致管線上的應(yīng)力增大，這樣就會引起更頻繁地需要浮力部分。雖然更大的浮力可以解決灘肩形成的負面作用并因此有助于控制側(cè)向翹曲，但是不幸的是，因為管線"較輕"，軸向阻力被削弱，因此，管線被制得更易產(chǎn)生軸向位移，也被稱為"行走"。行走是造成成本很高的問題，因為管線與生產(chǎn)設(shè)施基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的元件(例如管線末端(PLET)或其它海底設(shè)備)的接合處可能應(yīng)力過大，結(jié)果會導(dǎo)致管線損壞，甚至管線與設(shè)備分開。這樣的事故通常需要停止烴生產(chǎn)以便可以維修管線系統(tǒng)。為防止行走的發(fā)生，通常采用利用大吸力或打入樁等等的昂貴的錨固緩沖方式來將管線保持在適當位置。
[0005]所希望的是找出與上述現(xiàn)有浮力模塊有關(guān)的問題的解決方案，其能夠控制海底管線的翹曲，減輕由管線側(cè)向位移引起的灘肩形成效應(yīng)，減少管線行走的發(fā)生，并減少管線錨固的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一個方面，提供了一種用于安裝在海底管路上的滾動組件。該滾動組件包括至少兩個滾動模塊元件，所述至少兩個滾動模塊元件可彼此附著，以形成滾動模塊，所述滾動模塊具有帶有兩端部并限定一內(nèi)腔的大體上圓筒形形狀，所述內(nèi)腔用于接收海底管路，這樣，當安裝在海底管路上時，滾動模塊可相對于海底管路轉(zhuǎn)動。該滾動組件還包括用于安裝在海底管路上的至少一個夾緊單元。每個夾緊單元都由可彼此附著的一對半圓筒形夾緊元件形成。每個夾緊單元具有大體上圓筒形形狀，并具有用于圍繞和接觸海底管路的夾緊內(nèi)表面，這樣，當安裝在海底管路上時，每個夾緊單元相對于海底管路周向且軸向固定。
[0007]在另一個方面，提供了一種用于安裝在海底管路上的滾動組件，其包括至少兩個套筒元件，所述至少兩個套筒元件可彼此附著，以形成圓筒形套筒，該圓筒形套筒具有兩端部并限定一內(nèi)腔，所述內(nèi)腔具有用于圍繞海底管路的套筒內(nèi)表面，這樣，當安裝在海底管路上時，所述圓筒形套筒相對于海底管路周向且軸向固定。該滾動組件還包括至少兩個滾動模塊元件，所述至少兩個滾動模塊元件可彼此附著，以形成具有大體上圓筒形形狀的滾動模塊，該滾動模塊具有兩端部并限定有一內(nèi)腔，所述內(nèi)腔具有用于圍繞和接觸圓筒形套筒的滾動模塊內(nèi)表面，這樣，當安裝在圓筒形套筒上時，所述滾動模塊可相對于圓筒形套筒轉(zhuǎn)動。
[0008]在另一個方面，提供了一種用于在海床上輸送流體的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括位于海床上的管路和在預(yù)定部位安裝在管路上的如上所述的至少兩個滾動組件。
[0009]在另一方面，該系統(tǒng)還包括位于所述至少兩個滾動組件中的至少一個上的至少一個傳感器，其用于測量諸如管路隨著時間位移的距離這樣的相關(guān)信息。
[0010]在又一個方面，提供了一種用于控制海底管路的側(cè)向變形的方法。該方法包括在海底管路的預(yù)定部位安裝如上所述的至少兩個滾動組件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]參照下文的描述、附帶的權(quán)利要求以及附圖，本發(fā)明的這些及其它目標、特征和優(yōu)
點將變得更好理解，其中:
[0012]圖1是依照一個實施例的包括裝備有滾動模塊節(jié)段的管線的系統(tǒng)的俯視圖。
[0013]圖2是依照一個實施例的安裝在一段管道上的滾動模塊的側(cè)視圖。
[0014]圖3A-C是依照另一個實施例的安裝在一段管道上而處于不同轉(zhuǎn)動位置的滾動模塊的橫截面視圖。
[0015]圖4A是依照一個實施例的用于安裝在一段管道上的滾動模塊和圓筒形套筒的分解圖。
[0016]圖4B是依照另一個實施例的圖4A中安裝在一段管道上的滾動模塊和圓筒形套筒的透視圖。
[0017]圖5A-5E是依照另外的替換實施例的安裝在一段管道上的滾動模塊和圓筒形套筒的橫截面剖視圖。
[0018]圖5F-5G是依照另外的替換實施例的安裝在一段管道上的滾動模塊的橫截面剖視圖。
[0019]圖6是安裝在一段管道上的滾動模塊和傳統(tǒng)浮力模塊的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明提供了利用滾動組件控制海底管路的變形和翹曲的系統(tǒng)和方法，所述海底管路是指位于海床上的管路。
[0021]所使用的術(shù)語〃管路〃、〃管線〃和〃管道〃在此可以互換。
[0022]〃滾動模塊〃是指一構(gòu)造成安裝到管路上的設(shè)備，其可相對于管路轉(zhuǎn)動，使得滾動模塊的轉(zhuǎn)動有利于管路的側(cè)向運動。
[0023]〃滾動組件〃是指具有如下特點的部件的組合，所述部件形成為實現(xiàn)各個滾動模塊實施例的功能所需的滾動模塊及其附件。
[0024]〃滾動模塊節(jié)段〃是指安裝在管路上的一組或系列相鄰多個滾動模塊。對于給定的管線系統(tǒng)，通過分析確定滾動模塊節(jié)段的部位和滾動模塊在該節(jié)段內(nèi)的數(shù)量。
[0025]下文將詳細描述的滾動組件和滾動模塊設(shè)置成安裝在海底管路的預(yù)定部位或多個預(yù)定部位上。本發(fā)明的滾動模塊能夠相對于其所安裝的管道轉(zhuǎn)動或滾動。當安裝在管道上時，滾動模塊允許管道響應(yīng)于施加在管道上的應(yīng)力、例如由熱循環(huán)誘發(fā)的應(yīng)力，以受控的方式變形。因為滾動模塊能夠轉(zhuǎn)動，因此，當管線側(cè)向移動時，滾動模塊不會在海床上滑動，所以管線能夠側(cè)向移動而不會出現(xiàn)例如由灘肩形成引起的側(cè)向土壤阻力的顯著增大。因此，相對于使用傳統(tǒng)浮力模塊來說，成功控制翹曲所需的安裝在管線上的滾動模塊少，并且滾動模塊節(jié)段也可能短。較少滾動模塊的使用，能夠減少或避免管線行走的發(fā)生以及管線中產(chǎn)生比容許應(yīng)力高的應(yīng)力，并且能夠使用較少、成本較低的錨固裝置。
[0026]與傳統(tǒng)的用于附著于海底管路的浮力模塊不同，本發(fā)明的滾動模塊可相對于管路轉(zhuǎn)動。所以，滾動模塊可充當輪子，有利于管路的側(cè)向運動，同時克服了滾動模塊和海床之間的摩擦力。
[0027]圖1是其中至少兩個滾動模塊節(jié)段300在預(yù)定部位處安裝在位于海床3上的海底管路20上的系統(tǒng)的俯視圖(即，從高空視角觀察)。四個滾動模塊節(jié)段300安裝在所示的管線系統(tǒng)上。所示的系統(tǒng)還包括管線末端(PLET) 200。節(jié)段300上的滾動模塊有助于確保沿著安裝滾動模塊的管線20的長度出現(xiàn)圓弧形式的較平滑且侵入性較低的變形。這反過來又降低了在滾動模塊附近的管線上產(chǎn)生比容許應(yīng)力高的應(yīng)力的可能性。給定滾動模塊節(jié)段上的獨立滾動模塊的數(shù)量將依據(jù)特定管線結(jié)構(gòu)而變化。作為非限制性的例子，在一節(jié)段上的滾動模塊的數(shù)量可以是約10到40個，但也可以隨著設(shè)計要求而改變。滾動模塊基本上彼此相鄰安裝，間隔約4英寸到12英寸(10cm-30cm)，或者間隔開通過工程分析和安裝要求確定的一段距離。
[0028]在一個實施例中，提供了一種用于形成附著于海底管路的滾動模塊的滾動組件。該滾動組件包括可彼此附著以形成滾動模塊的至少兩個元件，所述滾動模塊具有大體上圓筒形形狀，且該滾動模塊具有兩端部并限定有用于接收海底管路的內(nèi)腔。作為非限制性的例子，滾動模塊的長度可以在約3英尺到7英尺之間變化。該滾動組件可包括可彼此附著以形成該滾動模塊的一對半圓筒形元件。作為選擇，該滾動組件也可包括可彼此附著以形成該滾動模塊的三塊或更多塊。該滾動模塊可相對于管路轉(zhuǎn)動。各種實施例將在下文更加詳細地描述。
[0029]在有些實施例中，該組件還包括至少兩個套筒元件，所述套筒元件可彼此附著以形成圓筒形套筒，該圓筒形套筒限定用于接收海底管路的內(nèi)腔。在這樣的實施例中，滾動模塊可相對于套筒轉(zhuǎn)動，而套筒相對于管路周向和軸向固定。套筒可以由任何適合的材料形成，包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、尼龍、復(fù)合材料、和低摩擦材料。
[0030]在有些實施例中，該滾動組件還包括可附著于管路的至少一個夾緊單元。在一個實施例中，一對夾緊單元緊鄰滾動模塊的各端部附著于管路。每個夾緊單元可以由一對半圓筒形端夾緊元件形成，所述一對半圓筒形端夾緊元件可彼此附著以形成夾緊單元，該夾緊單元具有大體上圓筒形形狀并具有用于圍繞和接觸管路的夾緊單元內(nèi)表面。在這樣的實施例中，滾動模塊可相對于套筒轉(zhuǎn)動，而夾緊單元相對于管路周向和軸向固定。夾緊單元可以由任何適合的材料形成，包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、尼龍、復(fù)合材料、和低摩擦材料。
[0031]可想到幾個替換的滾動模塊構(gòu)造。在一個示例性實施例中，如圖2所示,一對半圓筒形元件112和112’彼此附著，以形成圓筒形滾動模塊110。滾動模塊110限定一內(nèi)腔，當模塊安裝在管路上時，所述內(nèi)腔接收管路20。在圖2所示的實施例中，半圓筒形元件112和112’通過一對帶子104彼此附著并保持在管路周圍的適當位置上。這些元件也可以通過螺栓彼此附著。在半圓筒形元件112和112’之間有一接縫102。
[0032]圖3A是依照一個實施例的組合的滾動組件100和管路20的截面視圖。在滾動模塊Iio與海床3之間的第一觸點4上，管路被擱置在海床3上。圍繞管路20的是由一對半圓筒形套筒元件122和122’構(gòu)成的圓筒形套筒120。套筒120安裝在管路20上，使得套筒不能相對于管路20軸向或周向移動。所以套筒120和管路20之間的交接面103是固定的。套筒元件的相接處為內(nèi)套筒接縫124。圍繞圓筒形套筒120的是由元件112和112’構(gòu)成的圓筒形套筒110。這些元件的相接處為外元件接縫114。在滾動模塊110和套筒120之間的是一滑移區(qū)130，所述滑移區(qū)130在滾動模塊110和套筒120之間提供了足夠低的摩擦力，以使?jié)L動模塊110可相對于套筒120自由轉(zhuǎn)動。根據(jù)特定實施例，可以以多種方式實現(xiàn)滑移區(qū)130。下文將更加詳細地描述滑移區(qū)130的不同實施例。
[0033]圖3B顯示了圖3A中的已經(jīng)向右轉(zhuǎn)動至第二觸點5的滾動組件100和管路20。在附圖中采用字母R指示轉(zhuǎn)動方向。圖3C中顯示了已經(jīng)向左轉(zhuǎn)動至觸點5’的滾動組件100/管路20。通過觀察外 浮力元件接縫114相對于內(nèi)套筒接縫124的相對位置，可以看到轉(zhuǎn)動的量。從圖3B和3C可以看到，滾動組件還沒有轉(zhuǎn)動完整一圈，轉(zhuǎn)動了約135°。實際上，對滾動組件可以轉(zhuǎn)動的圈數(shù)沒有任何限制，側(cè)向位移△的任意距離都是可以想到的。
[0034]圖4A是依照一個實施例的滾動組件100的分解圖，顯示了其元件的相對位置。在所示的實施例中，設(shè)置有兩個半圓筒形套筒元件122和122’，用于彼此附著以形成圓筒形套筒120。半圓筒形套筒元件122和122’通過穿過孔119和121的螺栓118彼此附著。通過將套筒元件用螺栓彼此固定，套筒120圍繞管路(未顯示)固定地安裝，使得套筒120相對于管路周向且軸向固定。與半圓筒形套筒元件122和122’ 一體形成的凸緣128位于所述半圓筒形套筒元件的兩端上。圍繞所述半圓筒形套筒元件，設(shè)置有半圓筒形元件112和112’，用于彼此附著，以形成圓筒形滾動模塊110。半圓筒形元件112和112’利用周向帶子104彼此附著，帶子104用來包裹并固定在滾動模塊110周圍。圓筒形套筒120的外表面126和/或滾動模塊110的內(nèi)表面127可由低摩擦材料形成或涂覆有低摩擦材料，以有利于滾動模塊110相對于套筒120自由轉(zhuǎn)動。圖4B示出了在組裝和安裝到管路20上之后的圖4A的滾動模塊110。在所示的實施例中，因為半圓筒形元件112和112’具有逐漸縮減的內(nèi)徑，以允許管路屈曲和變形，所以在滾動模塊110與模塊端部的管路20之間存在一空隙 106。
[0035]圖5A示出了滾動組件100的替換實施例。在該實施例中，管路20由圓筒形套筒120圍繞，而圓筒形套筒120又由滾動模塊110圍繞，正如之前概括描述的。在所示的實施例中，滾動模塊110包括圍繞滾動模塊本體113的保護性外殼111。構(gòu)成圓筒形套筒120的套筒元件122和122’均具有一對通道134。構(gòu)成圍繞圓柱狀套筒的滾動模塊110的滾動模塊元件具有一對通道132，通道132以面對的關(guān)系與圓筒形套筒的通道134對齊，以形成一對容納滾珠136的軌道。任選地，通道的內(nèi)表面涂覆有低摩擦材料或由低摩擦材料形成，以提高滾動模塊110相對于套筒120的自由轉(zhuǎn)動。如圖所示，滾動模塊110可設(shè)置有一對與套筒120的凸緣128對齊的通道136。凸緣128有助于防止污染物進入滾動模塊110和套筒120之間的空間。
[0036]圖5B示出了滾動組件100的又一個實施例。在該實施例中，管路20也由圓筒形套筒120圍繞，而圓筒形套筒120又由滾動模塊110圍繞。如圖所示，滾動模塊具有整體式本體而沒有外殼。構(gòu)成圓筒形套筒120的套筒元件122和122’均具有一對凸起梗帶140，類似于焊珠，用于建立套筒120和滾動模塊110之間的接觸。梗帶140可以由低摩擦材料形成或涂覆有低摩擦材料。在未顯示的替換實施例中，梗帶可以從滾動模塊的內(nèi)表面突出，而不是從圓筒形套筒的外表面突出。圖5B示出了用于固定帶子104的一個可行的示例性裝置105。其它適合的固定裝置對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說也是顯而易見的。圖5B還是出了位于套筒120的凸緣部分上的用于接觸滾動模塊110的內(nèi)表面的連續(xù)凸起梗帶142。該凸起梗帶142有助于防止污染物、例如灰塵或沙子進入滾動模塊110和套筒120之間的空間。
[0037]圖5C示出了類似于圖5B的滾動組件100的又一個實施例，不同之處在于，替換圖5B的凸起梗帶140，設(shè)置一對成系列的凸起結(jié)144。通過利用離散的一系列凸起結(jié)，而不是連續(xù)的梗帶，可以減少滾動模塊110和套筒120之間的接觸面積。這些凸起結(jié)也可以由低摩擦材料形成或涂覆有低摩擦材料。在未顯示的替換實施例中，這些凸起結(jié)可以從滾動模塊110的內(nèi)表面突出，而不是從圓筒形套筒120的外表面突出。
[0038]圖示出了滾動組件100的又一個實施例。就如在圖5A中所示的那樣，在滾動模塊110和套筒120上也分別設(shè)置有通道132和134。在由通道形成的各軌道內(nèi)設(shè)置有由低摩擦材料形成或涂覆有低摩擦材料的O形環(huán)150。通道132和134的內(nèi)表面也可由低摩擦材料形成或涂覆有低摩擦材料。
[0039]圖5E示出了滾動組件100的又一個實施例。在該實施例中，滾動模塊110包括容納在殼體111內(nèi)的中空空間153。殼體111包括設(shè)置在滾動模塊110的內(nèi)表面上的用于接觸圓筒形套筒120的整體式凸起梗帶152。梗帶152可以由低摩擦材料形成或涂覆有低摩擦材料。做為選擇，梗帶152也可以制作成離散的結(jié)。圖5E還示出了用于將滾動模塊元件彼此附著的螺栓114形式的替換裝置。
[0040]圖5F示出了滾動組件100的又一個實施例，其中滾動模塊110直接接觸管路20，沒有前面實施例所述的圓筒形套筒。夾緊元件162和162’以及163和163’緊鄰滾動模塊110的各端部通過螺檢118彼此固定地附著在管路20周圍，以形成夾具，在此也稱為端夾具。滾動模塊110能夠相對于管路20和夾具轉(zhuǎn)動。滾動模塊110的端部分具有一內(nèi)徑，使得滾動模塊的端部分接觸端夾具。在所示的實施例中，與滾動模塊110—體形成的凸起梗帶或者成系列的凸起結(jié)152接觸管路20以及由夾緊元件162和162’以及163和163’形成的夾具。
[0041]圖5G示出了滾動組件100的又一個實施例，其中滾動模塊110能夠繞管路20轉(zhuǎn)動，其間沒有圓筒形套筒。在該實施例中，與滾動模塊110 —體形成的梗帶(或結(jié))152接觸由夾緊元件162和162’以及163和163’形成的夾具，但是滾動模塊110與管路20之間沒有提供直接的接觸。在該實施例中，梗帶152和/或保持夾緊元件162、162’、163和163’可由低摩擦材料形成或涂覆有低摩擦材料。
[0042]在此公開的實施例中，在接觸區(qū)域上使用的有助于滾動模塊相對于管路自由轉(zhuǎn)動的適合的低摩擦材料的非限制性例子包括:聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙丙烯、全氟烷氧基(perfluoroalkoxy)、聚乙烯、娃酮、改性含氟聚合物、聚醚醚酮和聚醚酮。
[0043]在有些實施例中，本發(fā)明的滾動模塊可由浮力材料形成。適合的浮力材料的非限制例子包括泡沫，例如聚氨酯或聚丙烯合成泡沫等等。依照本發(fā)明的浮力滾動模塊也可以是中空的。作為選擇，本發(fā)明的滾動模塊可由非浮力材料形成。在有些實施例中，非浮力滾動模塊鄰近傳統(tǒng)浮力模塊安裝。如圖5所示，一對傳統(tǒng)浮力模塊400安裝在依照本發(fā)明的非浮力滾動模塊100的任一側(cè)上的管線20上。在這個實施例中，浮力模塊400不接觸海床3，這樣，其不會妨礙滾動模塊100在海床3上的滾動。
[0044]本發(fā)明的系統(tǒng)的一個優(yōu)點在于，與使用傳統(tǒng)非轉(zhuǎn)動浮力模塊的系統(tǒng)相比，以受控方式使管線變形所需的滾動模塊少。因此，管線不容易受行走影響，所以所需的用于將管線保持在適當位置的錨固裝置少，成本低。
[0045]在進一步的實施例中，測量位移的傳感器可位于在此所述的至少一個滾動模塊上，用于監(jiān)測管線隨著時間的運動。該傳感器可以是用于測量、存儲和/或傳送包括應(yīng)變和位移的相關(guān)信息的任何合適的裝置，例如旋轉(zhuǎn)式編碼器，旋轉(zhuǎn)式可變差動變送器，里程表等
坐寸ο
[0046]只要容許，本申請中援引的所有公開、專利和專利申請整體在此引入作為參考，除非其內(nèi)容與本申請不一致。
[0047]除非另作說明，所列舉種類的元件、材料或其它部件(從中可以選擇獨立部件或部件的組合)包括所列部件及其組合的所有可能的子種類組合。而且，術(shù)語〃包括〃、〃具有"及其衍生詞不用來作為限制，所列的物品的敘述不排除也可以用于本發(fā)明的材料、成分、方法和系統(tǒng)中的其它類似物品。
[0048]本領(lǐng)域技術(shù)人員從上面的說明書可想到許多改進、改變和修改，這些都由附帶的權(quán)利要求書覆蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種用于安裝在海底管路上的滾動組件，該滾動組件包括: a.至少兩個滾動模塊元件，所述至少兩個滾動模塊元件可彼此附著，以形成具有大體上圓筒形形狀的滾動模塊，該滾動模塊具有兩端部并限定用于接收海底管路的內(nèi)腔，這樣，當滾動模塊安裝在海底管路上時，滾動模塊可相對于海底管路轉(zhuǎn)動；和 b.用于安裝在海底管路上的至少一個夾緊單元，每個夾緊單元包括: i.一對半圓筒形夾緊元件，所述半圓筒形夾緊元件可彼此附著，以形成夾緊單元，所述夾緊單元均具有大體上圓筒形形狀并具有用于圍繞和接觸管路的夾具內(nèi)表面，這樣，當所述夾緊單元安裝在海底管路上時，每個夾緊單元相對于海底管路周向且軸向固定。
2.如權(quán)利要求1所述的滾動組件，其中，滾動模塊的內(nèi)腔具有內(nèi)表面，該內(nèi)表面包括用于接觸管路的凸起結(jié)。
3.如權(quán)利要求1所述的滾動組件，其中，一對夾緊單元緊鄰滾動模塊的各端部安裝在海底管路上，滾動模塊元件的端部包括適于在夾緊單元上延伸的端部分。
4.如權(quán)利要求1所述的滾動組件，其中: 所述至少兩個滾動模塊元件可彼此附著，以形成具有大體上圓筒形形狀的滾動模塊，該滾動模塊帶有兩端部并限定具有第一內(nèi)徑的內(nèi)腔以用于接收海底管路，所述滾動模塊具有第二內(nèi)徑的兩個端部分，其中所述兩個端部分均具有端部分內(nèi)表面； 一對夾緊單元緊鄰滾動模塊的各端部安裝在海底管路上，與滾動模塊元件的所述端部分內(nèi)表面接觸；和 所述端部分內(nèi)表面與夾緊單元之間的摩擦力足夠低，使得滾動模塊可相對于夾緊單元轉(zhuǎn)動。
5.一種用于安裝在海底管路上的滾動組件，該滾動組件包括: a.至少兩個套筒元件，所述至少兩個套筒元件可彼此附著，以形成圓筒形套筒，該圓筒形套筒具有兩端部并限定有帶有套筒內(nèi)表面的內(nèi)腔，所述套筒內(nèi)表面用于圍繞海底管路，這樣，當所述圓筒形套筒安裝在海底管路上時，該圓筒形套筒相對于海底管路周向且軸向固定；和 b.至少兩個滾動模塊元件，所述至少兩個滾動模塊元件可彼此附著，以形成具有大體上圓筒形形狀的滾動模塊，該滾動模塊帶有兩端部并限定有一內(nèi)腔，該滾動模塊的所述內(nèi)腔具有用于圍繞和接觸所述圓筒形套筒的滾動模塊內(nèi)表面，這樣，當該滾動模塊安裝在所述圓筒形套筒上時，所述滾動模塊可相對于圓筒形套筒轉(zhuǎn)動。
6.如權(quán)利要求5所述的滾動組件，其中，滾動模塊內(nèi)表面和圓筒形套筒中的至少一個涂覆有低摩擦材料。
7.如權(quán)利要求5所述的滾動組件，其中，滾動模塊內(nèi)表面和圓筒形套筒中的至少一個包括凸起結(jié)，滾動模塊內(nèi)表面在凸起結(jié)處與圓筒形套筒接觸。
8.如權(quán)利要求5所述的滾動組件，其中，圓筒形套筒包括至少兩個凸起梗帶，滾動模塊內(nèi)表面在凸起梗帶處與圓筒形套筒接觸。
9.如權(quán)利要求8所述的滾動組件，其中，滾動模塊內(nèi)表面包括能夠與所述凸起梗帶匹配的凹槽。
10.如權(quán)利要求5所述的滾動組件，還包括在滾動模塊和圓筒形套筒之間的滾珠，其中，滾動模塊內(nèi)表面和圓筒形套筒均包括至少一對凹槽，所述至少一對凹槽以相對關(guān)系放置，從而限定用于容納所述滾珠的至少兩個周向通道。
11.一種用于在海床上輸送流體的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括: a.位于海床上的管路；和 b.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求5所述的安裝在管路的預(yù)定部位上的至少兩個滾動組件。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述滾動組件以包含至少20個相鄰滾動組件的節(jié)段的形式安裝在管路上。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，還包括位于所述至少兩個滾動組件中的至少一個上的用于測量、存儲和傳送管路隨著時間變化而產(chǎn)生的應(yīng)變和/或管路隨著時間變化而移動的距離的至少一個傳感器。
14.一種用于控制海底管路的側(cè)向變形的方法，該方法包括: 將如權(quán)利要求1或權(quán)利要求5所述的至少兩個滾動組件安裝在海底管路的預(yù)定部位上。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，通過利用選自夾具、周向帶子和螺栓中的至少一種附著裝置將滾動組件的元件彼此附著，將所述至少兩個滾動組件安裝在海底管路上。
【文檔編號】E21B19/24GK104024562SQ201280053460
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月4日
【發(fā)明者】S·A·梅巴基亞, A·C·F·克里希內(nèi)利斯, D·德魯, M·J·昆內(nèi), L·王 申請人:雪佛龍美國公司