将锚固件固定于柔性管铠装件的方法、相关管和安装方法技术

将锚固件固定于柔性管铠装件的方法、相关管和安装方法。本发明专利技术涉及一种固定方法，用于将至少一个横向锚固件(70)固定在用于被接纳在柔性管端接头中的铠装件(29)上，固定方法包括以下步骤：提供接纳锚固件(70)的固定装置(80)；面对铠装件(29)安置开口(84)；在固定装置(80)的空腔(82)内熔融锚固件(70)的面对铠装件(29)的端部(74)以及铠装件(29)的面对锚固件(70)的区域；利用固定装置(80)将锚固件(70)横向地锻压在铠装件(29)上；及形成连接锚固件(70)和铠装件(29)的焊缝(72)。

Methods of fixing anchors to flexible pipe armour, related pipes and installation methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将锚固件固定于柔性管铠装件的方法、相关管和安装方法
本专利技术涉及一种用于将至少一个横向锚固件固定在用于被接纳在柔性管端接头中的铠装件上的固定方法。本专利技术还涉及柔性管以及该柔性管的端接头的安装方法。
技术介绍
这种管尤其是非粘合型柔性管，用于穿过水域例如海、洋、湖泊或江河输送碳氢化合物，或者注水用以油气井增产工艺。这种柔性管例如根据美国石油研究所制订的标准文献API17J(SpecificationforUnbondedFlexiblePipe《非粘合柔性管的技术规格》)和APIRP17B(RecommendedPracticeforFlexiblePipe《柔性管的推荐使用》)和API16C(ChokeandKillEquipment《节流和压井系统规范》)制成。管一般由一组叠置的同心层形成。该管被视为本专利技术意义下的“非粘合”型柔性管，因为柔性管多层中的至少一层能在柔性管弯曲时相对于相邻层纵向移动。特别是，非粘合柔性管是没有连接形成柔性管各层的粘结材料的柔性管。管一般穿过水域定位在水底装置和浮式水面装置之间，所述水底装置用于采集在水域底部开采的流体，所述浮式水面装置用于收集和分配流体。水面装置可以是半潜式钻井平台、浮式生产储油卸油装置FTSO或者另一种浮式装置。在一些情况下，为了在深水中开采流体，柔性管的长度超过800米。管的端部具有端接头，用于连接到水底装置和水面装置。这些管承受相当高的轴向拉力，特别是当管定位在其中的水域很深时。这些轴向拉力由一个或多个抗拉铠装层承接，所述抗拉铠装层由钢制的丝状铠装件构成，所述丝状铠装件围绕管内层以长螺距卷绕并且其端部固定在端接头中。在这种情况下，使管连接于水面装置的上端接头必须承接可能达到数百吨的非常大的轴向拉力。轴向拉力不仅具有高平均值，而且根据水面装置和管在涨水或者波浪引起的水域扰动作用下的竖直运动还时常变化。轴向拉力变化可达几十吨，在管的整个使用期内持续反复。在20年间，管可能需要经历大量拉张循环。例如，可能发生超过2千万次的拉张循环。因此必须确保抗拉铠装层与端接头主体之间特别牢固的固定。为此，已知将铠装件端部插入到端接头所限定的接纳空间内，然后用诸如热固性树脂的材料充填接纳空间，以固持铠装件端部。为了提高对铠装件的保持，文献WO2008/037867描述了一种方法，用于将锚固件焊接在铠装件端部上。锚固件是铠装件上横向突出以加宽铠装件的金属构件，从而阻止铠装件平移，防止其在端接头内滑动。该方法还可被进一步改进。实际上，锚固件通过沿接触面的纵向焊接、例如通过电弧焊，被固定于铠装件。这种固定方法需要对于焊接有资质的人员介入。此外其也需要很长时间，因为通过每次进行两个纵向焊接，在每个铠装件的每个端部上须固定至少一个锚固件。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于确保以简单和相当快速的方式将铠装件牢固固定在柔性管的端接头中。为此，本专利技术涉及上述类型的一种固定方法，其特征在于，所述固定方法包括以下步骤：-提供步骤：提供固定装置，固定装置具有接纳锚固件的空腔；-安置步骤：面对铠装件安置空腔的开口；-熔融步骤：在固定装置的空腔内熔融锚固件的面对铠装件的端部以及铠装件的面对锚固件的区域；-锻压步骤：利用固定装置将锚固件横向地锻压在铠装件上；以及-焊缝形成步骤：形成连接锚固件和铠装件的焊缝。根据本专利技术的方法可包括以下单独地或者根据任何技术上可行的组合考虑的一个或多个特征：-所述固定方法包括在锻压步骤之后对锚固件和铠装件进行热处理的热处理步骤，连接锚固件和铠装件的焊缝在热处理步骤期间形成；-焊缝的横向尺寸小于铠装件的宽度；-熔融步骤包括在横向锚固件与铠装件之间形成熔融电弧；-所述固定方法包括使中性气体围绕锚固件的所述端部和铠装件的所述区域中的至少一个进行扩散的扩散步骤，扩散步骤在熔融步骤和锻压步骤期间进行；-熔融步骤包括在形成熔融电弧之前形成引发弧，引发弧的强度低于熔融电弧的强度；-耐熔环在安置步骤期间围绕锚固件的面对铠装件的所述端部定位；-锚固件的沿横向于铠装件的方向测得的长度与锚固件的沿平行于铠装件的方向测得的宽度之比大于2，有利地大于4；-锚固件的长度大于铠装件的沿与锚固件的长度相同的方向测得的厚度，有利地是铠装件的厚度的两倍；-锚固件大致呈圆柱形，锚固件的轴线大致垂直于铠装件本身的轴线；-所述固定方法包括对多个横向锚固件进行的一系列固定操作，各固定操作均包括提供步骤、安置步骤、熔融步骤和锻压步骤，各固定的间隔时间小于或等于1分钟，有利地小于30秒；-所述多个横向锚固件沿铠装件彼此分开一段距离固定，所述距离为2厘米至20厘米之间，优选地为2厘米至10厘米之间，有利地为2厘米至5厘米之间；以及-锚固件基于钢制成，钢的机械抗拉强度大于或等于400兆帕。本专利技术还涉及一种用于安装柔性管的端接头的安装方法，其包括下列步骤：-提供柔性管，柔性管具有：-至少一个管状护套，管状护套限定流通通道；以及-至少一个抗拉铠装层，抗拉铠装层相对于管状护套布置在外侧，抗拉铠装层具有多个丝状的铠装件；-露出每个铠装件的一端部区段；-在柔性管的一端部安置端拱；-利用根据本专利技术的固定方法将至少一个锚固件固定在每个铠装件上；-安置并固定罩于端拱上，从而形成用于接纳铠装件的端部区段的空间；-将填充材料引入空间中，从而埋置锚固件；以及-使填充材料围绕端部区段和锚固件固化。本专利技术还涉及一种柔性管，其具有：-至少一个管状护套，管状护套限定流通通道；-至少一个抗拉铠装层，抗拉铠装层相对于管状护套布置在外侧，抗拉铠装层具有多个丝状的铠装件；以及-至少一个端接头，端接头位于柔性管的一端部，端接头具有端拱和罩，端拱和罩之间限定用于接纳铠装件的端部区段的空间，空间由填充材料充填，其特征在于，每个端部区段具有横向突出的至少一个锚固件，锚固件被埋置在填充材料中，锚固件利用根据本专利技术的固定方法固定于端部区段。附图说明通过阅读下面参照附图进行的仅作为例子给出的说明，本专利技术将得到更好理解，附图中：图1是柔性管的一区段的局部剖切开的透视图；图2是图1柔性管的端接头的沿中间轴向平面的剖面示意图；图3是插入图2端接头中的铠装件的端部的透视图；图4是剖面图像，示出使用本专利技术的方法在锚固件与铠装件之间形成的焊缝；以及图5、6和7是如图3所示的将锚固件固定在铠装件端部上的固定方法的各步骤的剖面侧视图。具体实施方式在本申请的下述部分中，表述“外”和“内”一般要理解为相对于管的轴线A-A'呈径向，表述“外”要理解为在径向上比较远离轴线A-A'，表述“内”要理解为在径向上比较靠近管的轴线A-A'。表述“前”和“后”要理解为相对于管的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固定方法，用于将至少一个横向锚固件(70)固定在铠装件(29)上，而铠装件用于被接纳在柔性管(10)的端接头(14)中，其特征在于，所述固定方法包括以下步骤：/n-提供步骤：提供固定装置(80)，固定装置具有接纳横向锚固件(70)的空腔(82)；/n-安置步骤：面对铠装件(29)安置空腔(82)的开口(84)；/n-熔融步骤：在固定装置(80)的空腔(82)内熔融横向锚固件(70)的面对铠装件(29)的端部(74)以及铠装件(29)的面对横向锚固件(70)的区域；/n-锻压步骤：利用固定装置(80)将横向锚固件(70)横向地锻压在铠装件(29)上；以及/n-焊缝形成步骤：形成连接横向锚固件(70)和铠装件(29)的焊缝(72)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170412 FR 17531991.一种固定方法，用于将至少一个横向锚固件(70)固定在铠装件(29)上，而铠装件用于被接纳在柔性管(10)的端接头(14)中，其特征在于，所述固定方法包括以下步骤：
-提供步骤：提供固定装置(80)，固定装置具有接纳横向锚固件(70)的空腔(82)；
-安置步骤：面对铠装件(29)安置空腔(82)的开口(84)；
-熔融步骤：在固定装置(80)的空腔(82)内熔融横向锚固件(70)的面对铠装件(29)的端部(74)以及铠装件(29)的面对横向锚固件(70)的区域；
-锻压步骤：利用固定装置(80)将横向锚固件(70)横向地锻压在铠装件(29)上；以及
-焊缝形成步骤：形成连接横向锚固件(70)和铠装件(29)的焊缝(72)。


2.根据权利要求1所述的固定方法，其特征在于，所述固定方法包括在锻压步骤之后对横向锚固件(70)和铠装件(29)进行热处理的热处理步骤，连接横向锚固件(70)和铠装件(29)的焊缝(72)在热处理步骤期间形成。


3.根据权利要求1和2中任一项所述的固定方法，其特征在于，焊缝(72)的横向尺寸小于铠装件(29)的宽度。


4.根据前述权利要求中任一项所述的固定方法，其特征在于，熔融步骤包括在横向锚固件(70)与铠装件(29)之间形成熔融电弧。


5.根据前述权利要求中任一项所述的固定方法，其特征在于，所述固定方法包括使中性气体围绕横向锚固件(70)的所述端部(74)和铠装件(29)的所述区域中的至少一个进行扩散的扩散步骤，扩散步骤在熔融步骤和锻压步骤期间进行。


6.根据权利要求4和5中任一项所述的固定方法，其特征在于，熔融步骤包括在形成熔融电弧之前形成引发弧，引发弧的强度低于熔融电弧的强度。


7.根据前述权利要求中任一项所述的固定方法，其特征在于，耐熔环在安置步骤期间围绕横向锚固件(70)的面对铠装件(29)的所述端部(74)定位。


8.根据前述权利要求中任一项所述的固定方法，其特征在于，横向锚固件(70)的沿横向于铠装件(29)的方向测得的长度与横向锚固件(70)的沿平行于铠装件(29)的方向测得的宽度之比大于2，有利地大于4。


9.根据权利要求8所述的固定方法，其特征在于，横向锚固件(70)的长度大于铠装件(29)的沿与横向锚固件(70)的长度相同的方向测得的厚度，有利地是铠装件(29)的厚度的两倍。


10.根据前述权利要求中任一项所述的固...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·德哈伊斯，
申请(专利权)人：泰克尼普法国公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR