根据先前已知的方法，流送管，例如一种刚性管道，首先沿海床延伸并 且连接在石油生产井头上或连接在多个井头上，然后所述流送管的结合端连 接在以悬链式延伸的水下立管上，所述立管本身也可为刚性的。所述水下立 管用于与水面设备诸如平台相连接。
为了形成该连接，已知的方法涉及水平地将水下立管与流送管的结合端 相连接，基本上平行于海床表面。
在完成该连接后，流送管启动涉及将到达井头的烃类经由所述流送管和 水下立管向上传输到水面设备。
因此水下立管在利用远程控制机器人(远程操作车辆或ROV)实现该 连接之前完全放置于海床，所述机器人将其自身定位在流送管上从而利用缆 绳拉动水下立管，或者定位在水下立管的自由端从而将其拉到和流送管的结 合端一样远。然后，水下立管的另一端被提升到达水面设备。
这种方法在US5 975 803中有明显的图示。但是，其他的已知方法也可 以实现相同效果。
因此，水下立管包括自由端，连接在所述流送管的所述结合端；第一部 件，其沿着海床从该自由端延伸；以及上升部件，在水面设备正下方渐进地 延伸。相应于立管的动态区域的所谓的着陆区，位于第一部件和上升部件之 间，其能够形成着陆点，着陆点又被特别是水面设备的移动在海床上拉动。
流送管，对于其部分来说，可以纵向变形。
在刚性管道中，经过井头的烃类材料，而且是热的，导致了流送管的膨 胀和伸长。在挠性流送管中，在压力下向其内侧注入液体也会导致其伸长。
这种情况的结果是导致流送管的结合端和水下立管的第一部件产生米 数量级的移动，例如5米。
但是，烃类的压力不是在整个流送管中保持恒定，另外，向流送管提供 的供给可以因为事故而停止或为允许井头维修操作的执行而停止。
因此存在与加热或冷却流送管或者压力变化有关的尺寸变化带来的缺 陷，其不仅可以导致水下立管的所述第一部件在有磨耗作用的海床受到磨 损，而且导致该部件和上升部件之间的水下立管的曲率半径变化，或者甚至 导致管道的着陆点位置位移。这些缺陷特别地助使产生损坏。
根据如图1A所述的现有技术，上述缺陷可以通过使用挠性管将立管与 流送管连接从而得以克服。图1A示出了于锚定在海床的自由端与水面设备 2之间延伸的立管1，并且流送管3(所述流送管3的结合端4也是锚定的) 利用挠性管5连接在立管1上。立管1的第一部件6系泊在处于流送管3的 轴线外侧的块7上，使得流送管3的尺寸变化可以由挠性管5的变形所补偿。 另外，后者可以包括刚性可变形的U形管元件。
实施这种系统是不经济的，因为需要建立不同的锚点。

本发明所要解决的问题是提供一种用于启动流送管的方法和系统，以经 济的成本、通过阻止水下立管在海床的摩擦以及它们的变形使得水下立管使 用寿命得以延长。
为此目的，根据第一目标，本发明提出了一种用于启动适合传输烃类的 流送管的方法，所述流送管从井头沿海床延伸并且终止于结合端，所述结合 端适合与以悬链方式延伸的水下立管相连接，所述方法包括第一阶段，其中 引起所述流送管的伸长；所述方法另外包括第二阶段，其中所述结合端相对 于所述海床被固定从而将所述流送管保持在其伸张位置。
因此，本发明的一个特征在于：例如当热的液体在所述流送管内流过、 例如这种热的流体是压力下注入的用于测试流送管的热水，在流送管的结合 端膨胀和伸张之后将结合端固定。以此方式，当流送管由于不再有热水注入 或者初始为热的烃类停滞在流送管内而冷却时，流送管趋向于收缩，流送管 因为在其结合端受到限制而产生内应力，但是流送管的纵向尺寸不会变化。 因此，流送管变形不再导致通过结合端与流送管连接的水下立管的移动，使 得水下立管不再被损坏。
在特别有利的方式中，允许所述结合端在所述流送管的伸长方向的位 移，而禁止所述结合端在相反的方向的位移。在所述第一阶段过程中，当流 送管在温度和伸张作用下变形时，其结合端因此发生平移，并且一旦流送管 冷却且趋向于收缩，所述流送管在应力下受到结合端的限制，所述结合端自 身沿流送管的收缩方向的平移被保持固定。以此方式，流送管可以固定在其 最大变形状态。
优选地，所述结合端在所述流送管伸长过程中被导向平移，使得锁定装 置的形状可以简化，以下将说明该锁定装置。
另外，在有利的预备阶段，所述流送管布置在海床并且安装所述水下立 管，然后所述水下立管在所述预备阶段与结合端相连接。
根据另一个目标，本发明提出一种用于启动适合传输烃类的流送管的系 统，所述流送管从井头沿海床延伸并且终止于结合端，所述结合端适合与以 悬链方式延伸的水下立管相连接，所述流送管能够伸张，所述系统包括锁定 装置，所述锁定装置将所述结合端相对于所述海床固定以将所述流送管保持 在其伸张位置。
锁定装置，如本说明书下文部分所述，牢固地固定在海床并且很好地锚 定在那里，使得结合端相对于所述海床保持在固定位置。
根据特定的实施例，所述锁定装置包括单向制动装置，适合于允许所述 结合端沿所述流送管的伸长方向的位移，并且适合于禁止所述结合端沿相反 的方向的位移。以此方式，结合端可以沿与伸长的流送管相反的方向移动， 流送管拉动结合端，并且另一方面，所述结合端相对于海床沿相反的方向无 法活动。
优选地，该系统包括导向装置，导向装置包括移动滑车(trolley)，所述结 合端适合于连接于其上，所述移动滑车可以在形成导轨的装置上滑动。以此 方式，结合端也可以很好地在海床沿一个方向被导向平移，而流送管没有必 要一定要变形均匀或一定要在一个方向变形。
该系统包括锚定在海床的基部，所述导轨牢固地固定在所述基部，从而 将滑车和与其相连接的结合端很好地锚定。清楚的是，这种基部适合承受由 流送管施加的牵引而相对于海床保持不动。
根据本发明一种特别有利的实施特征，所述单向装置包括形成齿条的装 置，所述形成齿条的装置沿所述形成导轨的装置的方向安装；和安装在所述 滑车上的形成棘轮的装置，所述形成棘轮的装置适合与所述形成齿条的装置 啮合。因此形成棘轮的装置适合在齿条的两个齿之间倾斜啮合，以阻止滑车 在一个方向平移；并且适于当滑车在相反方向被流送管伸长拉动时摆过齿。
根据本发明的特别有利的实施例，所述滑车包括第一接收装置，第一接 收装置适合于接收所述流送管的结合端。以此方式，正如本说明书下文部分 将更加详细说明的那样，由结合端终止的流送管适合于通过从水面船只解开 而安装在接收装置内，接收装置自身已经预安装好。
另外，根据本发明的特别的实施例，所述滑车另外包括第二接收装置， 后者适合于接收所述水下立管的自由端，以在完成流送管的安装之后将所述 结合端和所述自由端互连。
附图说明
通过参照附图阅读以下给出的关于本发明的特定的实施例的描述，本发 明的其他特定的特征和优势将变得清楚明了，所述说明为传递信息而提供， 不用作限制作用，其中：
图1A是根据现有技术的系统的示意性垂直剖视图；
图1B是根据本发明的系统的示意性垂直剖视图；
图2是图示了在安装方法的预备阶段的第一时期内图1B所示的系统的 构件的示意性正视图；
图3是图示在安装方法的预备阶段的第二时期内图1B所示的系统的构 件的示意性侧视图；
图4是图示在第二时期结束时图2和图3所示的系统的构件的示意性正 视图；
图5是示出图4所示的构件的垂直截面V-V的示意图；
图6是示出图4所示的构件的示意性俯视图；
图7是示出预备阶段和第一阶段之间的中间连接时期的系统，其中热的 液体流过所述流送管；
图8是示出图7所示的构件的两种可能状态的细节的示意图；
图9是示出在第二阶段图7所示的系统的示意性正视图；
图10是示出在调节时期图9所示的系统的示意性正视图；和
图11是示出根据可替代的实施例在所述实施方法的预备时期的系统的 构件。

根据本发明的系统的结构构件，以及与之平行的安装方法将参照图1- 10予以说明。
图1B图示了根据本发明位于海床的井头10和适合于回收烃类并且漂浮 在水面上15的水面设备14之间的系统。该系统包括流送管16，其终止于结 合端17，流送管靠在海床12；以及水下立管18，其伸展并与水面设备14 结合。
在连接前，该立管18具有自由端20、靠在海床的第一部件22、以及渐 进线型的部件24，部件24与水面设备14相连接。
本发明的一个实质性特征，如以下详细说明，在于流送管16和立管18 之间的连接装置26，其阻止了结合端17的相对移动，因此阻止了由于温度 和压力变化作用产生的流送管的变形所导致的立管18的移动。
参照图2和图3详细图示流送管16和立管18的安装方法。
图2示出安装过程中的海床12和流送管16的结合端17。
在安装过程之前，块或者基部28在相对于井头10确定的距离处锚定在 海床12。该基部28具有导轨30或者滑道，以及沿朝向井头10的方向在这 些导轨30上运动的移动滑车32，后者将在本说明书的剩余部分详细说明。 该滑车32处于偏向井头10的非活动的初始位置。另外，该滑车32具有收 敛的管状接收装置34，管状接收装置包括两个形成漏斗的接收部件35，适 合接收第一连接单元36，所述第一连接单元36本身旋转安装在结合端17 上。
因此，流送管16从未示出的位于基部上方的水面船只18放下，然后在 水面15和海床之间或多或少地垂直地延伸。结合端17在放下流送管地同时 被导向，使得连接单元36在定位成朝向井头的接收部件35内受到垂直调节。 应当理解的是，所有已知的放下刚性管的方法适合于此处实施，特别是已知 的“J”或“S”放置方法。
然后，全部流送管16朝向井头10布置完成，其在结合端可以旋转，由 于连接部件36本身被保持在接收部件35、接收部件35本身牢固地固定在滑 车32和基部28上，所述结合端然后保持在位于基本上水平的平面内的固定 位置，并与海床12平行。
图3示出以此方式安装的流送管16。在转动流送管16之后，结合端17 被释放并且定向为朝着另一个连接部件35。
具有旋转(swiveling)安装在自由端20上的第二连接单元38的立管18， 类似地安装并且连接在另一个接收部件35上。在解开立管18使得其第一部 件22布置成与流送管16一致但沿相反的方向与海床12接触之后，所述立 管18的自由端(经过旋转)则定位成面对流送管16的结合端17。
图4和5示出以例如一米的距离结合端17面对自由端20，滑车32本身 总是保持在其初始非活动位置。
另外，结合端17和/或自由端20分别滑动安装在轴套内，轴套本身分别 旋转(swiveling)安装在连接单元36和38上。以此方式，利用远程操作车 辆(ROV)，两个面对的端部17和20将被彼此靠近，密不透水地互相连接 从而保证从流送管16向立管18输送烃类而不会泄漏。
图7也示出了经由其端部17和20连接在一起的两种管线16和18。前 述安装时期组成了所述实施方法的预备阶段，并且从管线连接的位置起，如 图7所示，第二阶段涉及从井头10向流送管16注入例如热水，从而检查并 测试所有的管线。热水在立管18的水面端部被回收。
以与将流过输送管的热的烃类相同的方式，该热的液体导致流送管16 被伸长，使得结合端17和与之相连接的自由端20，沿与井头10相反的方向 移动，即沿箭头F指向移动。
相对于管线端部牢固固定的滑车32因此被类似地驱动，从而沿导轨30 或滑道从其初始位置平移，也如图7所示沿箭头F指向移动。
但是，滑车32沿箭头F方向远离井头的平移(translation)位移是允许 的，而由于单向制动装置39从而朝向井头的位移是被禁止的，这将参照图5 和8详细说明。
随后将会启动的流送管和立管在安装和连接完成之后会发生流送管的 尺寸变化。然而，根据可替代的实施例，流送管的安装和压力测试在连接之 前就被预计。在此情况下，在流送管受到压力而伸长之后，流送管的结合端 的与先前相同方式的平移被阻止。然后立管可以被安装并与流送管相连接。
图5图示滑车32和基部28的垂直截面，其中滑车靠在导轨30上。另 外，齿条42在导轨30附近、在滑车32的每一侧上牢固地安装在基部28上， 平且与导轨30平行延伸，齿条42的齿定向成沿着箭头F的指向。
图8示出齿条40的一部分以及滑车底盘的一部分，滑车适合平行于齿 条40滑动。另外，图8图示了形成棘轮的移动部件42处于两种可能的状态。 第一状态如图8A所示，其中移动部件42摆动越过齿条40的一个齿；并且 第二状态如图8B所示，其中移动部件42啮合在齿条40的两个齿之间。滑 车32因此可以受到驱动从而沿箭头F指向平移，移动部件42然后可以摆动 越过该齿，其沿与箭头F相反的方向的移动被禁止，移动部件42然后啮合 在齿之间。
另外，滑车32足够重，如此维持其在导轨30上的滑动，使得滑车的垂 直方向的运动被禁止，目的是一方面防止滑车32离开导轨30，另一方面防 止移动部件42离开齿条40。
因此，随着流送管沿纵向的变形，造成滑车32沿箭头F指向移动，远 离井头10。另一方面，一旦流经流送管16的液体的温度降低，该移动由本 身被禁止平移的滑车32所禁止。
因此，在最大变形情况下，如图9所示，滑车32锁定在最大活动位置， 无法返回其初始位置，除非移动部件42被释放。因此，一旦系统在正常操 作条件下启动，流送管内的温度或者压力变化不再会导致流送管的伸长，所 述流送管被固定在最大伸长位置。
虽然如此，设置了图10所示的位移装置，用来再次调节滑车在基部28 上的位置，从而偏移立管的着陆位置，以延长其使用寿命。通过变化立管18 的自由端和水面设备的相对位置而使立管接触海床的点由此产生位移。
这些位移装置包括，例如，一端牢固固定在导轨30而另一端牢固固定 在滑车32的液压柱。
另外，根据本发明的另一种可替代的实施例，如示出基部28的图11所 示，在安装过程中的流送管16和立管18，结合端20和17可以在布置船只 上预连接好，使得安装有单个连接单元48的连接结构利用吊杆52引导向基 部28，所述单个连接单元48将要匹配在单个接收部件50中。
此后，与前述的变化的方式相同，牢固固定在滑车上的接收部件50将 在流送管16的伸长的作用下受到驱动沿箭头F方向平移，并且被禁止沿相 反的方向平移。