提升器組件和形成提升器組件的方法與流程

本發明涉及提升器組件(riserassembly)和形成提升器組件的方法。特別地但并不排他地，本發明涉及提升器組件和使用多個浮力補償元件形成提升器組件的方法。浮力補償元件在布置中沿提升器設置以有助于在需要時提供彎曲支撐并且在海底環境中將提升器保持為合適構型。傳統地，柔性管用于將諸如油和/或氣體和/或水的生產流體從一個位置輸送到另一個位置。柔性管特別適用于將海底位置(可能在水下是深的)連接到海平面位置。管的內徑可以通常多達約0.6米(例如，直徑可以在從0.05m直到0.6m之間)。柔性管通常形成為柔性管主體和一個或更多個端部配件的組件。管主體通常形成為分層材料的組合，其形成含壓管道。管結構允許大的偏轉，而不產生損害管在其使用壽命期間的功能的彎曲應力。管主體通常建造為包括聚合物層和/或金屬層和/或復合材料層的組合結構。例如，管主體可以包括聚合物層和金屬層，或聚合物層和復合材料層，或聚合物層、金屬層和復合材料層。在許多已知的柔性管設計中，管主體包括一個或更多個拉伸鎧裝層。這種層上的主要負載是拉力。在高壓應用中，例如，在深水和超深水環境中，拉伸鎧裝層經受來自內部壓力端帽負載和柔性管的自支撐重量的組合的高拉力載荷。這可能導致柔性管中的失效，這是由于在長時間內經歷這種情況。即，在深水和超深水環境中，管自身的重量導致管上的高拉力載荷，這在懸掛區域(管附接到船舶或浮動設施)處將是最大的。圖4示出了適于將例如油和/或氣體和/或水的生產流體從海底位置401輸送到浮動設施的提升器組件400。例如，在圖4中，海底位置401包括海底流量管線(sub-seaflowline)。柔性流量管線405包括柔性管，該柔性管全部或部分地擱置在海洋底層404上或埋在海洋底層下并用于靜態應用中。浮動設施可以由平臺和/或浮標(buoy)提供，或者圖4中示出的船402。提升器組件400設置為柔性提升器，即，將船連接到海洋底層設備的柔性管403。柔性管可以是具有連接端部配件的柔性管主體的部段。應理解，存在不同類型的提升器，如本領域技術人員所熟知的。本發明的實施方案可以與任何類型的提升器一起使用，例如，自由懸吊(自由的懸鏈提升器)，在一定程度上被限制的提升器(浮標、鏈)，完全限制的提升器或封閉在管子(i管子或j管子)中的提升器。圖4還示出了可如何將柔性管的部分用作流量管線405或跳接線(jumper)406。過去已經嘗試以某種方式減輕上述問題的一種技術是在沿提升器的長度的預定位置處添加浮力輔助件(buoyancyaid)。浮力輔助件提供朝上的升力以抵消提升器的重量，在沿其長度的不同點處有效地帶走提升器的重量的一部分。與其它一些構型(例如，中層拱形結構)相比，使用浮力輔助件涉及相對較低的安裝成本，并且還允許相對快的安裝時間。使用浮力輔助件來支撐提升器的已知提升器構型的示例是例如在wo2007/125276中公開并且在圖1中示出的階梯式提升器構型100，其中浮力輔助件101設置在沿柔性管103的離散位置處。提升器適用于將諸如石油和/或氣體和/或水的生產流體從海底位置輸送到諸如平臺或浮標或船舶的浮動設施105。在一些情況下，該組件可能會約束允許的船舶漂移(vesselexcursion)的量。其它的提升器構型可能需要向柔性管添加壓載重物，以減少管在一個或更多個位置處的浮力，以適應特定的海洋環境或生產流體提取裝置。如本文所使用的，術語“浮力補償元件”用于包含用于增加浮力的浮力輔助件和用于減小浮力的壓載重物。術語“浮力輔助件”用于包含用于增加浮力的元件，并且術語“壓載重物”用于包含用于減小浮力的元件。如本文所使用的，當討論提升器的在另一部分“下方”或“低于”另一部分的一部分時，“下方”或“低”的部分在海床的方向上沿提升器更遠。類似地，當討論提升器的在另一部分“上方”或“高于”另一部分的一部分時，“上方”或“高”的部分在海平面的方向上沿提升器更遠。未結合的柔性管已經被用于深水(小于3,300英尺(1,005.84米))和超深水(大于3,300英尺)的開發。對石油日益增長的需求正在導致勘探發生在環境因素更為極端的越來越深的深度。例如，在這樣的深水和超深水環境中，洋底溫度增加了將生產流體冷卻到可能導致管堵塞的溫度的風險。增加的深度還增加了與柔性管必須在其中操作的環境相關聯的壓力。例如，柔性管可能需要以作用在管上的0.1mpa至30mpa范圍內的外部壓力操作。同樣地，輸送油、氣體或水也可以引起從內部作用在柔性管上的高壓，例如來自作用在管上的孔流體的范圍為零至140mpa的內部壓力。因此，增加了對來自柔性管主體的層的高水平性能的需要。柔性管的端部配件可以用于將柔性管主體的部段連接在一起，或用于將其連接到終端裝備，例如，剛性海底結構或浮動設施。因此，除其它各種用途之外，柔性管可以用于提供用于將流體從海底流量管線輸送到浮動結構的提升器組件。在這樣的提升器組件中，柔性管的第一部段可以連接到柔性管的一個或更多個另外的部段。柔性管的每個部段包括至少一個端部配件。圖2a和圖2b示出了適用于深水和超深水的已知提升器構型的一部分。如圖2a所示，多個浮力模塊201以直列式構型(in-lineconfiguration)連接到提升器200。這在本領域中稱為中線浮力系統(mid-linebuoyancysystem)。浮力模塊201有助于控制提升器中的懸掛拉力水平。然而，在使用中，由于例如可引起提升器構型中的曲率變化的船舶運動或潮汐效應，提升器承受動態載荷。當安裝柔性管時也可能發生過度彎曲。通常有利的是防止過度彎曲并將這樣的變化控制在預定限制內。在這個示例中，提升器在中線浮力系統和船舶懸掛部之間可能在中線浮力系統的頂部處經歷松弛和隨后的壓縮和彎曲，如圓a所示。對于深水，船舶偏移(船舶的豎直移動程度)可能高達水深的10-12％。因此，對于超深水(例如，2200米)，船舶偏移可能多達264m。這種移動程度可能引起提升器的顯著彎曲和壓縮，這可能導致提升器疲勞。以前，當如在wo2013/079915中所公開的那樣提供直列式構型的補償元件時，頂部第一浮力模塊202已經被設計成具有鐘口輪廓(bellmouthprofile)204(如圖2b所示)，以幫助在其離開中線浮力系統時控制管的彎曲，以防止提升器壓縮和過度彎曲。然而，鐘口輪廓204可能不適用于所有應用。此外，成型浮力模塊202需要額外的設計和制造努力。將有用的是，提供克服或改良上述各種問題的適用于深水和超深水環境的提升器組件。根據本發明的第一方面，提供用于從海底位置輸送流體的提升器組件，包括：提升器，其包括柔性管的至少一個部段；多個浮力補償元件，其連接到提升器并且以直列式構型連接在一起以形成中線浮力區段(mid-linebuoyancysection)；至少一個浮力輔助件，其在中線浮力區段上方并與中線浮力區段間隔開的位置處連接到提升器，該至少一個浮力輔助件形成第一分布浮力區段，并且具有足夠的浮力以保持在第一分布浮力區段和中線浮力區段之間在提升器上的拉力載荷；以及至少一個另外的浮力補償元件，其在第一分布浮力區段上方并與第一分布浮力區段間隔開的位置處連接到提升器，以形成第二分布浮力區段，第二分布浮力區段配置為以波形構型支撐提升器的一部分。根據本發明的第二方面，提供形成用于從海底位置輸送流體的提升器組件的方法，該方法包括：提供提升器，其包括柔性管的至少一個部段；將多個浮力補償元件連接到提升器，并且將浮力補償元件以直列式構型連接在一起以形成中線浮力區段；將至少一個浮力輔助件在中線浮力區段上方并與中線浮力區段間隔開的位置處連接到提升器，該至少一個浮力輔助件形成第一分布浮力區段，并且具有足夠的浮力以保持在第一分布浮力區段和中線管浮力區段之間在提升器上的拉力載荷；以及將至少一個另外的浮力補償元件在第一分布浮力區段上方并與第一分布浮力區段間隔開的位置處連接到提升器，以形成第二分布浮力區段，第二分布浮力區段配置為以波形構型支撐提升器的一部分。本發明的某些實施方案提供的優點是，提供適用于深水和超深水環境的提升器組件和形成提升器組件的方法。與其它構型相比，某些實施方案改進在極端條件下的提升器性能和/或降低提升器疲勞。本發明的某些實施方案提供的優點是，提升器組件在使用中以適當的構型被支撐，同時最小化過度彎曲的風險。本發明的某些實施方案提供的優點是，可以提供相對容易組裝并且相對成本有效地提供的提升器組件。將參考附圖在下文中進一步描述本發明的實施方案，在附圖中：圖1示出了已知的提升器構型；圖2示出另一個已知的提升器構型；圖3示出柔性管主體；圖4示出了提升器構型；圖5示出了提升器組件；圖6示出了圖5的提升器組件的放大視圖；圖7是表示沿提升器的拉力載荷的圖；圖8示出了另一個提升器組件；以及圖9是圖8的提升器組件的放大視圖。在附圖中，相同的參考編號指代相同的部分。在全部的該描述中，將參考柔性管。應理解，柔性管是管主體的一部分和一個或更多個端部配件的組件，管主體的相應端部終止在該一個或更多個端部配件的每一個中。圖3示出了根據本發明的實施方案如何從形成含壓管道的分層材料的組合形成管主體300。盡管圖3中示出了多個特定的層，但是應理解，本發明可廣泛地應用于包括由各種可能材料制造的兩層或更多層的同軸管主體結構。例如，管主體可以由聚合物層、金屬層、復合材料層或不同材料的組合形成。還應注意，層厚度僅僅是為了說明的目的示出。如本文所用，術語“復合材料”用于廣泛地指由兩種或更多種不同材料形成的材料，例如，由基質材料和增強纖維形成的材料。如圖3所示，管主體包括可選的最內骨架層301。該骨架提供互鎖構造，其可以用作最內層，以防止由于管減壓、外部壓力和拉伸鎧裝壓力以及機械破裂載荷而導致的內部壓力護套302的全部或部分塌陷。骨架層通常是例如由不銹鋼形成的金屬層。骨架層也可以由復合材料、聚合物或其它材料或材料的組合形成。應理解，本發明的某些實施方案可應用于“平滑孔”操作(即，沒有骨架層)以及這種“粗孔”應用(具有骨架層)。內部壓力護套302用作流體保持層，并且包括確保內部流體完整性的聚合物層。應理解，該層自身可以包括多個子層。應理解，當使用可選的骨架層時，本領域技術人員通常將內部壓力護套稱為屏障層。在沒有這種骨架的操作(所謂的平滑孔操作)中，內部壓力護套可以被稱為襯里。可選的壓力鎧裝層303是增加柔性管對內部和外部壓力和機械破裂載荷的耐抗性的結構層。該層還在結構上支撐內部壓力護套，并且通常可以由以接近90°的鋪設角度纏繞的線的互鎖構造形成。壓力鎧裝層通常是由例如碳鋼形成的金屬層。壓力鎧裝層也可以由復合材料、聚合物或其它材料或材料的組合形成。柔性管主體還包括可選的第一拉伸鎧裝層305和可選的第二拉伸鎧裝層306。每個拉伸鎧裝層用于維持拉伸載荷和內部壓力。拉伸鎧裝層通常由多個線形成(以賦予該層強度)，該多個線位于內層上方并且以通常在約10°至55°之間的鋪設角度沿管的長度螺旋地纏繞。拉伸鎧裝層通常成對地反向纏繞。拉伸鎧裝層通常為例如由碳鋼形成的金屬層。拉伸鎧裝層也可以由復合材料、聚合物或其它材料或材料的組合形成。所示的柔性管主體還包括可選的帶層304，其幫助容納下面的層，并且在一定程度上防止相鄰層之間的磨損。帶層可以是聚合物或復合材料或材料的組合。柔性管主體通常還包括可選的絕緣層307和外護套308，外護套308包括用于保護管免受海水和其它外部環境的滲透、腐蝕、磨損和機械損傷的聚合物層。每個柔性管包括至少一個部分，該至少一個部分有時與位于柔性管的至少一端處的端部配件一起稱為管主體300的部段或區段。端部配件提供在柔性管主體和連接器之間形成過渡的機械設備。例如圖3中所示的不同的管層以便于在柔性管和連接器之間傳遞載荷的方式終止在端部配件中。圖5示出適合用于深海和超深海環境中的提升器組件500的實施方案。提升器501從浮動設施(在該示例中為船舶502)延伸到海床504。提升器組件500由柔性管的至少一個部段形成，并且由在特定位置附接到提升器501的浮力補償元件支撐。提升器組件500包括中線浮力區段510，第一分布浮力區段520和第二分布浮力區段530。圖6更詳細地示出了每個浮力區段。在圖5和圖6的實施方案中，中線浮力區段510在最靠近海床的位置處連接到提升器，第二分布浮力區段530在最靠近船舶處連接到提升器，并且第一分布浮力部區段520在中線浮力區段510和第二分布浮力區段530之間的某點處連接到提升器。中線浮力區段510包括以直列式構型連接到提升器501的至少一個浮力補償元件511，即，每個浮力補償元件511依次連接到下一個浮力補償元件，如wo2013/079915中描述的。中線浮力區段包括多個浮力補償元件5111-n。本示例中的浮力補償元件是正浮力，即，浮力輔助件。最靠近海床504定位的第一浮力補償元件5111連接到中線連接器513的最下區段。這里，中線連接器是以背對背構型連接的一對端部配件。第二浮力補償元件5112連接到中線連接器513的最上區段。剩余的浮力補償元件511經由每個浮力補償元件511之間的連接器(凸緣)附接到彼此并且附接到第二浮力補償元件5112。第一浮力補償元件5111經由中線連接器513固定到提升器，并且另外的浮力補償元件依次固定到第一浮力補償元件或中線連接器。因此，來自后期添加的浮力補償元件的任何力通過早先添加的浮力補償元件傳輸到中線連接部。這有助于防止來自浮力補償元件的在柔性管上的過度壓縮載荷。此外，由于第一添加的浮力補償元件附接到中線連接部，因此不會將柔性管向下滑動到不希望的位置。第一分布浮力區段520包括連接到提升器501(在這種情況下直接夾緊至提升器501)的至少一個浮力輔助件(浮力元件)521。該至少一個浮力輔助件521在中線浮力區段510上方的位置處連接到提升器501。即，至少一個浮力輔助件521在沿船舶502(或水面)的方向比中線浮力區段510沿提升器更遠的位置處連接到提升器。在該示例中，第一分布浮力區段520包括多個浮力輔助件521。每個浮力輔助件521以同軸構型連接到提升器501。適當地，每個浮力輔助件521在與第一分布浮力區段520的相鄰浮力輔助件521相距大約2米的距離處連接到提升器。第一分布浮力區段520的凈浮力足以保持在分布浮力區段520和中線浮力區段510之間在提升器上的拉力載荷。換言之，第一分布浮力區段520具有凈浮力，該凈浮力在使用時足以將提升器501的在第一分布浮力區段520和中線浮力區段之間的部分以大體上豎直的構型保持。在第一分布浮力區段520和中線浮力區段510之間在提升器上的拉力載荷應足夠使得管離開中線浮力區段510而沒有顯著的彎曲(從提升器的包括中線浮力區段510的部分偏離小于25度)，但是沒有達到使管在該區段中承受過度的拉力載荷的過大的拉力。在該示例中，拉力載荷約為1500kn。本領域技術人員將理解，實際的拉伸載荷要求和限制根據管結構和質量、中線浮力區段510和分布浮力區段520之間的分離以及其它因素(例如，洋流)來確定。因此，不同的管結構、構型和位置將必然具有不同的拉力負載要求和限制，這些不同的拉力負載要求和限制在執行管設計時可以被計算。例如，第一分布浮力區段和中線浮力區段之間的提升器區段上的拉力載荷可以在50kn和3500kn之間。在該示例中，每個浮力輔助件521有助于第一分布浮力區段520的凈浮力。當使用提升器組件500時，第一分布浮力區段520適當地設置成與中線浮力區段510的中心縱向軸線a成至多10°的角度。應理解，第一分布浮力區段520相對于中線浮力區段的中心縱向軸線a的精確角度將在提升器的整個壽命期間變化。該角度可以取決于許多環境因素，包括船舶運動、水下水流以及例如由于海洋生長物而導致的第一分布浮力區段520的凈浮力變化。第一分布浮力區段520設置在提升器上的與中線浮力區段510間隔開的位置處。即，中線浮力區段510的最上浮力補償元件511n與第一分布浮力區段520的最下浮力補償元件5211間隔開。因此，提升器的不具有連接到其上的浮力補償元件的部分位于中線浮力區段510和第一分布浮力區段520之間。在該示例中，提升器在第一分布浮力區段520和中線浮力區段510之間的長度為40m。適當地，提升器在第一分布浮力區段520和中線浮力區段510之間的長度至少為20m。第一分布浮力區段520保持第一分布浮力區段520和中線浮力區段510之間在提升器上的拉力負載。提升器的該區段上的拉力載荷有助于將提升器的離開中線浮力區段510的區段保持為大體上直的和/或豎直的構型(根據本發明的實施方案，提升器在靜止的水中可以豎直地保持，然而，在現實中，洋流可以決定提升器從豎直方向傾斜的角度)。因此，提升器的離開中線浮力區段510的區段的彎曲特別地限制在與中線浮力區段510的最上浮力補償元件511n直接相鄰的部分處。第二分布浮力區段530配置成以波形構型支撐提升器501的一部分。即，第二分布浮力區段501支撐提升器501以形成拱曲(hogbend)535和相應的垂曲(sagbend)536。第二分布浮力區段包括在第一分布浮力區段520上方的位置處連接到提升器的至少一個另外的浮力補償元件5311-n。即，該至少一個另外的浮力補償元件5311-n在沿船舶502(或水面)的方向比第一分布浮力區段520沿提升器501更遠的位置處連接到提升器。在該示例中，提升器在第一分布浮力區段520的最上浮力輔助件521n與第二分布浮力區段530的最下浮力補償元件5311之間的長度為120m。在該示例中，第二分布浮力區段530包括多個浮力補償元件5311-n。每個浮力補償元件531以同軸構型連接到提升器501。在該示例中，每個浮力輔助件531在與第二分布浮力區段530的相鄰浮力輔助件531相距大約2m的距離處連接到提升器。浮力補償元件531分布在提升器上，以在第一分布浮力區段上方形成波形構型。在該示例中，浮力輔助件531被適當地分布以形成拱曲535。第二分布浮力區段530的波形構型用于將第二分布浮力區段530下方的提升器區段的響應與船舶運動分離。因此，船舶偏移將不會引起提升器上的過大的拉力或壓縮。這種構型還允許船舶具有漂移區域，船舶在該漂移區域中可以在海面上移動而不會對柔性管產生拉力載荷。本領域技術人員將理解，例如，浮力區段中的每一個之間的距離、每個浮力區段在水中的深度和每個浮力區段的凈浮力應根據各種環境因素和特定柔性管構型選擇。例如，對于2000m的整個海洋深度和具有20cm直徑的孔的典型的柔性管，中線浮力區段510的上端部的位置可以選擇為距提升器的上端部在250m和1800m之間。第一分布浮力區段520的上端部的位置然后可以選擇為距提升器的上端部在100m和1020m之間，并且第二分布浮力區段530的上端部的位置將為距提升器的上端部在50m和1000m之間。中線浮力區段510的整體凈浮力將為提升器系統浸沒重量的約50％。第一分布浮力區段520的整體凈浮力約為凈提升器浸沒重量的約10％，而第二分布浮力區段530的整體凈浮力將為凈提升器浸沒重量的約20％(凈提升器浸沒重量的其余20％將作為船舶502上的懸掛載荷(hang-offload))。本領域技術人員將理解，這些比例將根據管設計、構型、該設計的潛在天然浮力、孔中是否具有流體，以及在不同水深度處的管區段的結構的任何差異而顯著不同。例如，提升器501的底部區段可以具有較重的構造，其設計成承受2000m水深處的水的靜水壓力，并且因此在中線浮力510中可能需要增加的凈浮力量，且然后在分布浮力區段520和530中可能需要較少的浮力，因為在提升器的上部區段中具有較輕的管構造。現在將描述在上述實施方案(圖5和圖6)的構型中測試的提升器的具體示例。柔性管被提供有如下表1所示的特性。提升器部署在2250米的深度處。表1生產提升器的特性項目值id(mm)203.20od(mm)393.95標稱彎曲剛度ei(kn*m^2)275.09軸向剛度(kn)949775單位重量，在空氣中為空的(kg/m)272.49操作半徑(m)3.86內部設計壓力(mpa)7.35外部設計壓力(mpa)34.47內部設計溫度(degc)90外部設計溫度(degc)90提升器的等效總浮力為286噸(約260公噸)。圖7示出沿提升器測量的拉力載荷(提升器頂部處的弧長為0米)。可以看出，峰值拉力載荷(平均大約2200kn)處于恰好在中線浮力區段510下方的區域處，并且在第二分布浮力區段530處具有次級峰值。有效拉力從其峰值的下降由第一分布浮力520所施加的拉力減小。其它測量如表2所示進行。表2最大頂部拉力(kn)2145.5沿提升器的最大拉力(kn)2282.8最大壓縮(kn)0沿提升器的最大曲率(1/m)0.03沿提升器的最小彎曲半徑(m)29最大懸吊長度(m)2898圖8和圖9示出另外的實施方案。這里，元件中的許多與圖5和圖6所示的第一實施方案相同，并且給出相同的參考標記。然而，在該第二實施方案中，不是第一分布浮力區段包括浮力輔助件以保持在第一分布浮力區段和中線浮力區段510之間在提升器上的適當的拉力載荷，而是拉力以另一種方式通過第一分布浮力區段620提供至提升器。即，在這種情況下，在中線浮力區段510上方的位置處存在在中線浮力區段510和第二分布浮力區段530之間附連至提升器的兩個夾具602。夾具通過系繩606拴系到大浮標(浮力輔助件)604。應理解，代替夾具，系繩606可以通過其它方式(例如，小浮標)附接到提升器。應理解，可以使用其它數量的系繩，例如，1個、3個或更多，并且系繩可以用鏈或繩索或其它絲狀體代替。大浮標604是正浮力，并且漂浮在中水。大浮標604具有預定的浮力，使得通過將提升器拴系到大浮標604，適當的拉力載荷被施加到提升器，以保持在第一分布浮力區段620和中線浮力區段510之間在提升器上的拉力載荷。在第一分布浮力區段620和中線浮力區段510之間在提升器上的拉力載荷應足夠使得管離開中線浮力區段510而沒有顯著的彎曲(從提升器的包括中線浮力區段510的部分偏離小于25度)，但是沒有達到使管在該區段中承受過度的拉力載荷的過大的拉力。可選地，如圖8和圖9所示，大浮標604通過附接至在海床處的錨610的系繩608被拴系在合適位置。可以適當地使用2個或更多的系繩來防止大浮標604從其在水中的位置偏離。系繩608有助于保持大浮標604的位置。對上面描述的詳細的布置進行各種修改是可能的。例如，盡管中線浮力區段已經被描述為包括正浮力的浮力輔助件，但是在其它示例中，浮力補償元件511中的一個或更多個可以是壓載重物(負浮力)。當形成提升器的柔性管自然地是自身有浮力的時，這可能是特別有用的。中線浮力區段510可以可選地包括兩個或更多個浮力補償元件。浮力補償元件應該被配置成為下面的提升器的區段提供足夠的支撐。中線浮力區段510可以包括適合于提升器的特定要求的任何數量的浮力補償元件。例如，中線浮力區段510可以總共包括2個和20個之間的浮力補償元件。適當地，中線浮力區段510可以包括6個浮力補償元件。盡管在上述示例中，中線浮力區段的浮力補償元件被描述為經由中線連接器附接到提升器，但是應理解，可以使用任何技術將浮力補償元件連接到提升器。例如，浮力補償元件可以經由夾具、鏈、系繩連接到提升器，或者浮力補償元件可以與提升器成一體，或以任何其它合適的方式連接到提升器。類似地，第一分布浮力區段和第二分布浮力區段的浮力補償元件可以使用如上所述的任何合適的技術連接到提升器。不是第一分布浮力區段520包括多個浮力輔助件，而是第一分布浮力區段520可選地可僅包括一個浮力輔助件。在該示例中，該一個浮力輔助件具有足夠的浮力，以使提升器的在中線浮力區段和第一分布浮力區段之間的部分保持在大體上豎直的構型中。該一個浮力輔助件還應具有足夠的浮力以保持在提升器的在中線浮力區段和第一分布浮力區段之間的部分上的拉力載荷。如果提供多個浮力輔助件，則所有浮力輔助件的凈浮力一起應足以保持在提升器的在中線浮力區段和第一分布浮力區段之間的部分上的拉力載荷。可選地，第一分布浮力區段可以包括圍繞中線連接部安裝的浮力輔助件。根據提升器組件的設計標準(例如，最小彎曲半徑)和第一分布浮力區段520的凈浮力，第一分布浮力區段520可以設置成與中線浮力區段510的中心縱向軸線a成至多25°的角度。適當地，第一分布浮力區段520可以設置成與中線浮力區段510的中心縱向軸線a成至多15°的角度。更適當地，第一分布浮力區段520可以設置成與中線浮力區段510的中心縱向軸線a成至多10°的角度。該角度取決于各種環境因素，包括影響由第一分布浮力區段520提供的浮力的大小的水下水流和海洋生長物。第二分布浮力區段530包括至少一個浮力補償元件，并且可以可選地包括壓載重物和/或浮力輔助件。壓載重物和/或浮力輔助件可以根據本領域技術人員的設計要求容易地選擇并且適當地連接到提升器形成波形構型。壓載重物可能在由天然浮力柔性管形成的提升器的第二分布浮力區段中是特別有用的。壓載重物也可以是特別有用的，以幫助在提升器中形成合適的垂曲，并且然后將必然地定位成更靠近提升器的船舶端502。因此，壓載重物的位置也可以比產生拱曲的任何浮力輔助件的位置更深，結果是可以固定在比分布浮力區段520的位置更深的位置處，例如，位于水面下方100m和800m之間的位置處。可選地，第一分布浮力區段520可以與第二分布浮力區段530組合。即，在第一分布浮力區段和第二分布浮力區段之間可能存在最小的間隙。因此，例如，第一分布浮力區段的最上浮力輔助件與第二分布浮力區段的最下浮力補償元件之間的間隙可以小至1m或2m。浮力區段(中線浮力區段、第一分布浮力區段和第二分布浮力區段)中的每個之間的距離(提升器的長度)可以根據各種因素而變化，這些因素包括水深、管重量和管自身的天然浮力，等。中線浮力區段和第一分布浮力區段之間的距離可以例如在10m和50m之間，或者在10m和20m之間，或者在20m和40m之間，或者適當地為約15m。第一分布浮力區段和第二分布浮力區段之間的距離可以例如10m和250m之間，或者在100m和140m之間，或者在1m和5m之間，或者2m，或者適當地為約120m。可以根據例如包括整個海洋深度和提升器的重量的各種因素來選擇沿管從提升器的上端到每個浮力區段的上端的相對位置。中線浮力區段的位置可以固定在距提升器的上端70m和1800m之間。適當地，中線浮力區段的位置可以固定在距上端100m和800m之間。第一分布浮力區段的位置可以固定在距上端60m和1020m之間。適當地，第一分布浮力區段的位置可以固定在距上端100m和300m之間。第二分布浮力區段的位置可以固定在距上端50m和1000m之間。適當地，第二分布浮力區段的位置可以固定在距上端80m和200m之間。例如，還可以根據例如包括整個海洋深度和提升器的重量的各種因素來選擇海面以下的各區段的深度。中線浮力區段510在海面以下的深度可以在50m和1500m之間。第一分布浮力區段520在海面以下的深度可以在40m和1480m之間。第二分布浮力區段530在海面以下的的深度可以在30m和1450m之間。應理解，每個浮力區段將跨越提升器數米，因此每個區段的不同部分將位于海中不同的深度處。類似地，可以根據特定提升器的具體設計標準來選擇每個浮力區段中的各個浮力補償元件之間的距離。例如，中線浮力區段中的各個浮力補償元件之間的距離可以為至多4m。適當地，中線浮力部段中的各個浮力補償元件之間的距離可以是2m。第一分布浮力區段中的各個浮力補償元件之間的距離可以為至多6m。適當地，中線浮力區段中的各個浮力補償元件之間的距離可以是2m。第二分布浮力區段中的各個浮力補償元件之間的距離可以在2m和15m之間。適當地，中線浮力區段中各個浮力補償元件之間的距離可以是5米。可以設想，不同尺寸的浮力補償元件可以以不同的隔開距離(以簡單或復雜的設計)組合，以產生具有下述優點的提升器形式。利用上述布置，中線浮力區段510以相對容易組裝而不會對管造成破裂載荷的直列式構型支撐提升器的在中線浮力區段510下方的下部區段的重量。第一分布浮力區段保持在中線浮力區段上方的區域中在提升器上的適當量的拉力載荷，并且有助于最小化或消除提升器在中線浮力區段510和第一分布浮力區段520之間的壓縮。這是由于第一分布浮力區段使用拉力載荷將提升器保持為相對直的構型。因此，沒有出現來自中線浮力區段510的直列式浮力元件的端部的在管處的提升器過度彎曲。第二分布浮力區段530設置為波形構型，以將船舶的移動與管的任何移動分離。因此，通過提供提升器可以被支撐的布置，三個浮力區段一起工作以提供協同效應，該布置具有直列式浮力構型的所有優點和波形構型的優點，具有從直的形式到波形形式的平滑過渡。提升器被支撐在合適的形式中以防止或最小化過度彎曲。此外，提升器上的拉力載荷保持在允許的公差內，并且在懸掛位置(提升器連接到浮動設施的位置)處的拉力載荷減小。另外，利用上述的布置，第一分布浮力區段和第二分布浮力區段之間的提升器區段的過度壓縮或過度彎曲的風險大大降低。利用上述布置，提升器作為整體經歷最小壓縮力或甚至沒有壓縮力。此外，與先前已知的提升器構型相比，提升器經歷的最小彎曲半徑較大，因此降低了提升器上的彎曲應力。而且中水浮力件510的設計考慮也變得更簡單，這是由于對于更嚴重的彎曲載荷和鐘口元件的并入的評估和設計可能不是必需的。利用上述布置，提升器上的最大有效拉力位于中線浮力區段和第一分布浮力區段之間的提升器區段中，而不是如已知提升器系統中在懸掛位置處。這顯著改進了提升器的疲勞壽命性能，這是由于提升器中的拉力載荷減小，特別是懸掛位置處的拉力載荷減小。對于本領域技術人員將清楚的是，關于上述任何實施方案描述的特征可以在不同實施方案之間可互換地應用。上述實施方案是示出本發明的各種特征的示例。在本說明書的整個描述和權利要求中，詞語“包括”和“包含”以及其變型意指“包括但不限于”，并且其不意圖(并且不)排除其他部分、添加物、組成部分、整體或步驟。在本說明書的整個描述和權利要求中，單數涵蓋復數，除非上下文另有要求。特別地，在使用不定冠詞的情況下，本說明書應理解為考慮復數以及單數，除非上下文另有要求。結合本發明的特定方面、實施方案或示例描述的特征、整體、特性、化合物、化學部分或組應被理解為可適用于本文描述的任何其他方面、實施方案或示例，除非與其不相容。在本說明書(包括任何所附的權利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征和/或如此公開的任何方法或工藝的所有步驟可以在任何組合中被組合，除了其中這類特征和/或步驟中的至少某些是相互地排他的組合之外。本發明不限于任何前述的實施方案的細節。本發明擴展至在本說明書(包括任何所附的權利要求、摘要和附圖)中公開的特征中的任何新穎的特征或任何新穎的組合，或擴展至如此公開的任何方法或工藝的步驟中的任何新穎的步驟或任何新穎的組合。閱讀者的注意力被指向與本說明書與本申請有關的與本說明書同時地或在本說明書之前被提交的并且與本說明書一起向公眾開放的所有的論文和文獻，并且所有的這類論文和文獻的內容通過引用并入本文。當前第1頁12