用于实现复合材料制成的可重整管状结构件的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于实现由可重整复合材料制成的柔性管状结构件的装置和方法，所述柔性管状结构件被设计成利用以滑动的方式接合在管状结构件内的渐缩轮廓件而从第一折叠构型变化至第二纵向展开操作构型。

Devices and methods for realizing reformable tubular structures made of composite materials

The invention relates to an apparatus and a method for realizing a flexible tubular structure made of a reconfigurable composite material. The flexible tubular structure is designed to change from the first folding configuration to the second longitudinal deployment operation configuration by sliding the progressive contour joined in the tubular structure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于实现复合材料制成的可重整管状结构件的装置和方法
本专利技术涉及用于实现由复合材料制成的柔性可重整管状结构件的装置和相关的方法，所述柔性可重整管状结构件用于在石油和天然气行业中、特别有利地在探井、生产井或注入井的完井操作中运输流体(水、石油和/或天然气)。
技术介绍
用于探井、生产井或注入井的完井操作的方法通常基于通过模块化钢管构造管道。通常以从9m至11m不等的预定标准长度提供的被用于构造管道的钢管通过公母螺纹接头联接到一起并且然后被放下到井中。因此，一串管的安装是复杂的过程并且当然不是快速的过程，因为这需要一系列活动比如：提供管、管的运输、贮存、操纵和连接，以形成放下到井中的生产管柱。因此，在井中完成管道的常规方式涉及专用完井工具、对重的且昂贵的钢管的长时间安装和管理。所有这些都体现在完井操纵的总体成本上。
技术实现思路
本专利技术的目的是制造克服了现有技术的缺点的装置和方法，从而允许探井、生产井和注入井的完井操作更快速且成本影响更小。在本专利技术中，定义“由复合材料制成的柔性管状结构件”指的是下述结构件：该结构件具有带有纵向轴线和任意横截面的构型，该结构件包括耐压结构件、限定内部通道的内壁、多个不同材料层，该结构件的特征在于允许进行大的弯曲而不会损害结构件本身的完整性的特性。本专利技术涉及用于实现由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150的装置100。由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150被设计成：从第一折叠构型变化至第二纵向展开操作构型，从而获得重整的管状结构件160。装置100包括重整系统100，该重整系统100的特征在于沿纵向方向渐缩的轮廓件500。该渐缩轮廓件500能够以滑动的方式接合在由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150内，使得渐缩轮廓件500的纵向方向与重整的管状结构件160的纵向轴线大致一致，并且使得处于第二操作构型的重整的管状结构件160的任意横截面的表面均比处于第一折叠构型的由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150的同一横截面的表面大。本专利技术还涉及用于实现由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150的方法，该方法包括以下步骤：-制备处于第一折叠构型的由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150；-沿着该结构件本身的大致纵向方向施加拉动动作，将由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150延伸使得该柔性管状结构件150获得第二纵向展开操作构型；-重整处于第二操作构型的由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150，从而获得重整的管状结构件160，使得处于第二操作构型的重整的管状结构件160的任意横截面的表面均比处于第一折叠构型的由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150的同一横截面的表面大。该方法的特征在于，重整柔性管状结构件150的步骤是通过使用沿纵向方向渐缩的轮廓件500而执行的，该渐缩轮廓件500能够以滑动的方式接合在由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150内，使得渐缩轮廓件500的纵向方向与重整的管状结构件160的纵向轴线大致一致。附图说明通过参照附图中的各个视图对本专利技术的非限制性实施方式的以下描述，本专利技术的特征和优点将变得清楚，在附图中：-图1是由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150的重整系统110的示意图，该重整系统包括对于操作而言必需的主要元件，并且其中，为了清楚起见，省略了一些部件；-图2是实施系统900的示意图，其中，为了清楚起见，省略了一些部件；-图3示出了在卷轴或线轴310的包含旋转轴线AA的平面上的横截面图，由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150卷绕在该卷轴或线轴310上，其中，为了清楚起见，省略了一些部件。具体实施方式参照图1和图2，本专利技术的目的是一种用于实现由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150的装置100，该装置100使得能够制造在石油和天然气行业中用于探井、生产井或注入井的管道或套管，该装置100的特征在于在下文中所描述的优点。本专利技术的目的的装置100包括重整系统110。由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150被制造成具有与在柔性管状结构件150重整后在第二操作构型中所需的横截面的几何形状相对应的横截面的几何形状。由于重整的管状结构件160可以具有从各种几何形状——优选地圆形或椭圆形或椭圆体或矩形或方形——中选定的横截面，因此由可重整复合材料制成的初始柔性管状结构件150将根据与用于在地面上对流体进行运输或者用于在井中对流体进行运输的特定预期用途相关的所需重整构型进行制造。由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150受到牵引力，以便使该柔性管状结构件150从第一折叠构型变为下述第二操作构型：该第二操作构型是通过沿柔性管状结构件150本身的纵向方向施加合适的牵引力而纵向地展开的。为了使柔性管状结构件150采取第二操作构型的形状，重整系统110包括下述纵向渐缩轮廓件500：该纵向渐缩轮廓件500当接合在柔性管状结构件150内时允许相对于柔性管状结构件150进行相对滑动并且同时限定该柔性管状结构件150的形状。纵向渐缩轮廓件500的形状将取决于处于第二操作构型的重整的管状结构件160所期望获得的横截面。在本专利技术的优选实施方式中，处于第二操作构型的重整的管状结构件160的特征在于具有大致圆形的横截面，该大致圆形的横截面能够通过沿与纵向轴线垂直的平面对重整的管状结构件160进行剖切而获得。在本专利技术的优选实施方式中，本专利技术的目的的装置100的重整系统110包括固定框架600，该固定框架600处于由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150的外部。固定框架600相对于由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150的外壁设置有外部滑动器件800。渐缩轮廓件500相对于由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150的内壁包括有内部滑动器件850。外部滑动器件800和内部滑动器件850适于引导并辅助由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150通过。由于渐缩轮廓件500纵向地接合在柔性管状结构件150内，因此存在下述问题：如何防止柔性管状结构件150本身拉动轮廓件500从而防止成形操作的运动。因此，在本专利技术的优选实施方式中，本专利技术的目的的装置100的重整系统110的固定框架600包括主固定框架610和副固定框架620。主固定框架610和副固定框架620设置有外部滑动器件800，外部滑动器件800构造成与内部滑动器件850相互干涉，从而既阻挡渐缩轮廓件500沿相对于由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150的纵向方向的运动、又阻挡渐缩轮廓件500沿与所述纵向方向垂直的方向的运动，从而确保柔性管状结构件150的滑动。在上面所描述的构型的情况下，重整系统110为由可重整复合材料制成的柔性管状结构件150提供了所需形状，从而确保了该柔性管状结构件150能够通过重整系统110滑动，从而将渐缩轮廓件500保持就位并且避免该渐缩轮廓件500的非预期平移或旋转。在优选实施方式中，外部滑动器件800是涂覆有低摩擦材料的滚子或轮或轴承或衬套或滑架或支承件，或者是上述各项的任何组合。在另一优选实施方式中，内部滑动器件850是涂覆有低摩擦材料的滚子或轮或轴承或衬套或滑架或支承件，或者是上述各项的任何组合。外部滑动器件800和内部滑动器件850的组合支承渐缩轮廓件500并且防止渐缩轮廓件500由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于实现由可重整复合材料制成的柔性管状结构件(150)的装置(100)，所述柔性管状结构件(150)被设计成用于从第一折叠构型变化至第二纵向展开操作构型，从而获得重整的管状结构件(160)，所述装置包括重整系统(110)，所述重整系统(110)的特征在于沿纵向方向渐缩的轮廓件(500)，所述渐缩轮廓件(500)能够以滑动的方式接合在由可重整复合材料制成的所述柔性管状结构件(150)内，使得所述渐缩轮廓件(500)的纵向方向与所述重整的管状结构件(160)的纵向轴线大致一致，并且使得处于所述第二操作构型的所述重整的管状结构件(160)的任意横截面的表面均比处于所述第一折叠构型的由可重整复合材料制成的所述柔性管状结构件(150)的同一横截面的表面大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.14 IT 1020160000738121.一种用于实现由可重整复合材料制成的柔性管状结构件(150)的装置(100)，所述柔性管状结构件(150)被设计成用于从第一折叠构型变化至第二纵向展开操作构型，从而获得重整的管状结构件(160)，所述装置包括重整系统(110)，所述重整系统(110)的特征在于沿纵向方向渐缩的轮廓件(500)，所述渐缩轮廓件(500)能够以滑动的方式接合在由可重整复合材料制成的所述柔性管状结构件(150)内，使得所述渐缩轮廓件(500)的纵向方向与所述重整的管状结构件(160)的纵向轴线大致一致，并且使得处于所述第二操作构型的所述重整的管状结构件(160)的任意横截面的表面均比处于所述第一折叠构型的由可重整复合材料制成的所述柔性管状结构件(150)的同一横截面的表面大。2.根据权利要求1所述的装置(100)，其中，处于所述第二操作构型的所述重整的管状结构件(160)的特征在于具有大致圆形的横截面，所述大致圆形的横截面能够通过沿与所述纵向轴线垂直的平面对所述重整的管状结构件(160)进行剖切而获得。3.根据权利要求1所述的装置(100)，其中，所述重整系统(110)包括固定框架(600)，所述固定框架(600)处于由可重整复合材料制成的所述柔性管状结构件(150)的外部，所述固定框架(600)相对于由可重整复合材料制成的所述柔性管状结构件(150)的外壁设置有外部滑动器件(800)，并且其中，所述渐缩轮廓件(500)相对于由可重整复合材料制成的所述柔性管状结构件(150)的内壁包括有内部滑动器件(850)，所述外部滑动器件(800)和所述内部滑动器件(850)适于引导和辅助由可重整复合材料制成的所述柔性管状结构件(150)通过。4.根据权利要求3所述的装置(100)，其中，所述固定框架(600)包括主固定框架(610)和副固定框架(620)，所述主固定框架(610)和所述副固定框架(620)分别配备有所述外部滑动器件(800)，所述外部滑动器件(800)构造成与所述内部滑动器件(850)相干涉，从而既阻挡所述渐缩轮廓件(500)沿关于由可重整复合材料制成的所述柔性管状结构件(150)的纵向方向的运动、又阻挡所述渐缩轮廓件(500)沿与所述纵向方向垂直的方向的运动，从而确保由可重整复合材料制成的所述柔性管状结构件(150)的滑动。5.根据权利要求3至4中的任一项所述的装置(100)，其中，所述外部滑动器件(800)是涂覆有低摩擦材料的滚子或轮或轴承或衬套或滑架或支承件，或者是上述各项的任何组合。6.根据权利要求3至4中的任一项所述的装置(100)，其中，所述内部滑动器件(850)是涂覆有低摩擦材料的滚子或轮或轴承或衬套或滑架或支承件，或者是上述各项的任...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特法诺·卡尔米纳蒂，多梅尼科·安东尼奥·迪伦佐，毛罗·法瓦雷托，马西莫·赞帕托，
申请(专利权)人：埃尼股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT