环空连接制造技术

本发明专利技术公开了用于端接柔性管主体的端部的设备和方法，该设备包括细长端部接头主体，细长端部接头主体与中心纵向轴线相关联，该细长端部接头主体包括能够以背对背的关系固定到另一端部接头主体并设置在细长端部接头主体的第一端处的连接器凸缘区域、在端部接头主体的剩余端处的开口、设置在第一端和剩余端之间的中央凸缘区域以及在中央凸缘和连接器凸缘之间的颈部区域，其中颈部区域包括径向内端部接头颈部区域部分和径向外端部接头颈部区域部分，径向外端部接头颈部区域部分与径向内端部接头颈部区域部分间隔开并且位于径向内端部接头颈部区域部分的径向外侧，以在径向内端部接头颈部区域部分和径向外端部接头颈部区域部分之间提供封闭腔室区域。区域部分之间提供封闭腔室区域。区域部分之间提供封闭腔室区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】环空连接
[0001]本专利技术涉及一种用于端接柔性管主体的方法和设备。具体地但非排他性地，本专利技术涉及一种用于端接柔性管主体的端部接头和方法，其在端部接头的颈部中提供封闭腔室区域。该封闭腔室区域可以用作用于排放流体的流体连通通路的一部分，或者用作可以提供用于各种目的的辅助装备的外壳。
[0002]传统上，柔性管用于将采出液诸如油和/或气和/或水从一个位置输送到另一个位置。柔性管在将海底位置(其可以是深海，比如1000米或更深)连接到海平面位置时特别有用。管可具有通常高达约0.6米的内径(例如，直径可在0.05m至高达0.6m的范围内)。柔性管通常形成为柔性管主体和一个或多个端部接头的组件。管主体通常形成为层状材料的组合，该层状材料的组合形成承压导管。管结构允许大的挠曲，而不会引起会在其寿命期间损害管的功能的弯曲应力。存在不同类型的柔性管，诸如根据API 17J制造的非粘结柔性管或复合型柔性管等。管主体通常被构建为包括聚合物层和/或复合层和/或金属层的组合结构。例如，管主体可包括聚合物层和金属层，或聚合物层和复合层，或聚合物层、金属层和复合层。层可由单件(诸如挤压管)形成，或者通过以期望的节距螺旋地缠绕一根或多根线材形成，或通过将同心地并排布置的多个离散的环连接在一起形成。根据所使用的柔性管的层和柔性管的类型，管层中的一些管层可被粘结在一起或保持非粘结。
[0003]一些柔性管已被用于深水(小于3,300英尺(1,005.84米)和超深水(大于3,300英尺)的开发。对于需在越来越大的深度(例如，超过8202英尺(2500米))进行勘探的石油的需求日益增长，其中环境因素变得越来越极端。例如，在此类深水环境和超深水环境中，洋底温度增加了采出液冷却至可导致管堵塞的温度的风险。在实施过程中，柔性管传统地被设计成在
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30℃至+130℃的操作温度下工作，并且正在开发用于甚至更极端的温度。增加的深度还增加了与柔性管必须在其中操作的环境相关联的压力。例如，可能需要柔性管以作用于管上的0.1MPa至30MPa范围内的外部压力操作。同样，输送油、气或水可很好地产生从内部作用于柔性管上的高压，例如作用于管上的来自井筒流体的零至140MPa范围内的内部压力。因此，增加了对柔性管主体的某些层(诸如管胎体层或压力铠装层或拉伸铠装层)的高水平性能的需求。需注意，为了完整起见，柔性管也可用于浅水应用(例如，深度小于约500米)或甚至用于海岸(陆上)应用。
[0004]在柔性管的操作期间，管环空需要排放，管环空是限定在最内流体保持层的径向外表面与诸如外部护套的外流体保持层的径向内表面之间的区。此类操作必须在柔性管中的孔的部分减压或完全减压之前发生。在正常操作程序期间，通过连续地或重复地将气体从环空排出到水面船舶或平台来避免流体在环空中积聚，在水面船舶或平台，排放的流体可经由火炬系统燃烧。在柔性管主体的多个节段与端部接头之间提供连续的排放路径是具有挑战性的。然而，在不排放的情况下，环空中的压力可随着时间而增加。最终，积聚的压力可超过正常操作中的孔压力，从而导致破裂。另选地，如果需要将立管从水面船舶或平台上拆下(例如，在不利的天气条件的情况下)，则有意地执行对孔的减压。这导致孔压力潜在地小于可能导致破裂的积聚环空压力。
[0005]常规地，已经提出了可以包括排放通道的端部接头的各种设计。这些设计中的许
多工作良好，但可能具有某些缺点。例如，虽然许多常规端部接头能够提供排放路径或连接通路，以允许柔性管主体的环空区域或其他区域排放或互连，但是这种机构在其有用性方面受到限制和/或是复杂的并且因此实现起来是昂贵的。
[0006]更详细地，某些常规技术提供相邻的环空连接系统，该环空连接系统具有在端部接头外部的外部部件，诸如软管或管。这些外部部件倾向于相对脆弱，并且在运输或使用期间可能损坏。这种损坏可能允许含氧海水不可修复地进入环空中。
[0007]某些常规的排放技术要求端部接头主体包括贯通孔(through bore)，该贯通孔可以用于形成排放路径的一部分。根据许多常规技术，穿过常规端部接头主体的通道包括纵向延伸的流体连通通路部分以及径向延伸的流体连通通路部分。这种技术的一个问题是，在制造端部接头主体时，需要仔细对准，以便以令人满意地与其他流体连通通路部分交汇的方式形成径向延伸的通路部分。这是复杂的过程，易于出现用户错误，并且在通路部分中产生90度的弯曲，这可阻止流体流动或导致碎屑/材料的收集点。
[0008]某些常规技术需要贯通孔或外部管道系统来形成用于排放路径的流体连通通路部分。这些内部通路或外部管可能难以制造和/或易于损坏。
[0009]还已知的是，在柔性管的使用期间，溶解在由柔性管输送的流体中的化学品/化合物可对柔性管主体层的部件造成损坏。另选地/另外地，化合物/化学品可以积聚在柔性管主体的区域中，并且随着时间的推移，这些可以引起问题。
[0010]已经成功地制造了许多不同类型的柔性管主体设计。在一些情况下，这种柔性管主体可以结合能够连续地或根据需要监测与柔性管主体相关联的一个或多个特性的传感器或感测元件。例如，已经利用光纤元件来提供弯曲半径信息。已经成功地测量了其他特性，诸如温度和压力。然而，这些传感元件的引入导致复杂化，因为需要为这些元件提供电力和/或提供用于输出承载元件(诸如线材或光纤)的路径以具有到达水面供应和监测中心的路径。当柔性管主体的多个区段以及因此经由相应端部接头连接的多个柔性管以背对背的构型连接时，从而实际上由多个柔性管产生了长的柔性管长度，这个问题是特别困难的。其中相邻柔性管连接在一起的接合部必须设计成以便“通过”电力和/或输入/输出信号和/或监测元件，并且这可使端部接头设计和柔性管主体设计以及柔性管设计复杂化。
[0011]本专利技术的目的在于至少部分减轻上述问题中的一个或多个问题。
[0012]本专利技术的某些实施方案的目的是在柔性管主体端部接头中提供封闭腔室区域，由此可以以方便的方式提供封闭腔室区域，并且还可以用于各种目的。
[0013]本专利技术的某些实施方案的目的是提供穿过端部接头主体的颈部的流体连通通路的一部分，该流体连通通路可用作排放通道的一部分。
[0014]本专利技术的某些实施方案的目的是提供一种具有封闭腔室的端部配件主体，该封闭腔室足够大以容纳辅助装备或可用于所选目的一种或多种活性剂。
[0015]本专利技术的某些实施方案的目的是提供一种具有颈部的端部配件主体，该颈部在横截面中布置成管中管布置，以在端部配件主体中提供开放体积的相对大的横截面，该开放体积可用于各种目的。
[0016]本专利技术的某些实施方案的目的是提供一种端接柔性管主体的端部的方法，该方法导致端部接头中的封闭腔室区域向端接的柔性管主体的区域敞开。
[0017]本专利技术的某些实施方案的目的是提供一种端接柔性管主体的端部的方法，由此提
供与柔性管主体的环空区域流体连通的封闭腔室，以用于排放目的和/或化学相互作用。
[0018]本专利技术的某些实施方案的目的是以背对背构型并且以排放通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于端接柔性管主体的端部的设备，包括：细长端部接头主体，所述细长端部接头主体与中心纵向轴线相关联，包括能够以背对背的关系固定到另一端部接头主体并设置在所述细长端部接头主体的第一端处的连接器凸缘区域、在所述端部接头主体的剩余端处的开口、设置在所述第一端和所述剩余端之间的中央凸缘区域以及在所述中央凸缘和所述连接器凸缘之间的颈部区域；其中，所述颈部区域包括径向内端部接头颈部区域部分和径向外端部接头颈部区域部分，所述径向外端部接头颈部区域部分与所述径向内端部接头颈部区域部分间隔开并且位于所述径向内端部接头颈部区域部分的径向外侧，以在所述径向内端部接头颈部区域部分和所述径向外端部接头颈部区域部分之间提供封闭腔室区域。2.根据权利要求1所述的设备，还包括：所述径向内端部接头颈部区域部分包括大致圆柱形的外表面，并且所述径向外端部接头颈部区域部分包括大致圆柱形的内表面，所述内表面与所述圆柱形外表面以同心或偏心间隔开的关系设置。3.根据任一前述权利要求所述的设备，还包括：所述径向内端部接头颈部区域部分和所述径向外端部接头颈部区域部分以管中管的关系设置。4.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述连接器凸缘区域、所述中央凸缘区域和所述径向内端部接头颈部区域部分以及任选地所述径向外端部接头颈部区域部分一体形成。5.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中所述细长端部接头主体包括：端接构件，所述端接构件包括所述连接器凸缘区域、所述颈部区域和所述中央凸缘区域的第一部分；以及芯构件，所述芯构件包括所述中央凸缘区域的另一部分和从所述另一中央凸缘区域部分延伸的细长鼻部区域，并且所述细长鼻部区域包括邻近所述剩余端的径向面向内的支撑表面区域。6.根据任一前述权利要求所述的设备，还包括：外部壳体，所述外部壳体能够固定到所述中央凸缘区域；以及启动凸缘，所述启动凸缘能够固定到所述外部壳体。7.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述封闭腔室区域包括细长环空形区域。8.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述封闭腔室区域提供跨所述颈部区域的整个长度延伸的通路部分。9.根据权利要求8所述的设备，还包括：排放通道，所述排放通道包括第一流体连通通路部分，所述第一流体连通通路部分包括所述通路部分，所述通路部分包括邻近所述第一流体连通通路部分的端部的第一流体入口/出口端口和位于所述连接器凸缘区域的远离所述开口的端部表面上的另一流体入口/出口端口。10.根据任一前述权利要求所述的设备，还包括：至少一种活性剂，所述至少一种活性剂设置在所述封闭腔室区域中。11.根据权利要求10所述的设备，还包括：
至少一个过滤器元件，所述至少一个过滤器元件各自被设置成邻近其中设置有所述活性剂的所述封闭腔室区域的第一端和剩余端中的至少一者。12.根据权利要求10或权利要求11所述的设备，还包括：所述活性剂包括除氧剂和/或脱水剂和/或抗蚀剂和/或用于去除H2S的化学品和/或用于去除CO2的化学品和/或染料或颜色指示化学品。13.根据权利要求10至12中任一项所述的设备，其中每种活性剂为粉末状固体和/或固体颗粒和/或液体的形式。14.根据权利要求10至13中任一项所述的设备，其中所述活性剂是试剂和/或反应物和/或溶剂或催化剂。15.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述封闭腔室容纳辅助装备。16.根据权利要求15所述的设备，其中所述辅助装备包括加热元件或加热器、一定长度的电缆或光纤或信号增强器或电或光监测装置。17.一种端接柔性管主体的端部的方法，包括以下步骤：提供柔性管主体，所述柔性管主体包括流体保持层、至少一个铠装层和外部护套；在所述柔性管主体的自由端处提供细长端部接头主体，所述细长端部接头主体包括连接器凸缘区域、中央凸缘区域以及在所述连接器凸缘区域和所述中央凸缘区域之间的颈部区域，所述端部接头主体支撑所述柔性管主体的至少一个层的终止端，从而提供包括第一流体连通通路部分的排放通道，所述第一流体连通通路部分由径向内端部接头颈部部分和径向外端部接头颈部区域部分之间的封闭腔室区域提供，所述封闭腔室区域与和所述柔性管主体相关联的柔性管环空流体连通；将外部壳体固定到所述中央凸缘区域；以及将启动凸缘固定到所述外部壳体。18.根据权利要求17所述的方法，其中提供所述细长端部接头主体包括：提供径向内端部接头颈部区域部分，所述径向内端部接头颈部区域部分包括圆柱形外表面；以及提供径向外端部接头颈部区域部分，所述径向外端部接头颈部区域部分包括大致圆柱形的内表面，所述内表面与所述圆柱形外表面以同心或偏心间隔开的关系设置。19.根据权利要求17或权利要求18所述的方法，其中提供所述流体连通通路部分包括：在所述第一流体连通通路部分的端部附近提供第一流体入口/出口端口，以及在所述连接器凸缘的远离所述端部接头主体的开口的端部表面上提供另一流体入口/出口端口。20.一种从柔性管环空排放流体的方法，包括以下步骤：选择性地打开至少一个阀构件，由此流体地连接在柔性管环空和排出端口之间的排放通道，所述柔性管环空位于所述柔性管主体的内流体保持层与外部护套之间；以及随后经由所述排放通道通过封闭腔室区域从所述柔性管环空排放流体，所述封闭腔室区域设置在细长端部接头主体的颈部区域中，位于径向内端部接头颈部区域部分和径向外端部接头颈部区域部分之间，所述径向外端部接头颈部区域部分与所述径向内端部接头颈部区域部分间隔开并且位于所述径向内端部接头颈部区域部分的径向外侧。21.根据权利要求20所述的方法，还包括：经由包括所述封闭腔室区域的第一流体连通通路部分以及经由跨所述连接器凸缘区
域延伸的另一流体连通通路部分从所述柔性管环空排放流体。22.根据权利要求21所述的方法，还包括：经由又一流体连通通路部分从所述柔性管环空排放流体，所述又一流体连通通路部分包括穿过所述中央凸缘和在拉伸铠装端接腔中具有开口端的对准管的贯通孔，或者穿过所述端部接头主体的芯部分的贯通孔。23.用于端接柔性管主体的端部的设备，包括：细长端部接头主体，所述细长端部接头主体与中心纵向轴线相关联，包括能够以背对背的关系固定到另一端部接头主体并设置在所述细长端部接头主体的第一端处的连接器凸缘区域、在所述端部接头主体的剩余端处的开口、在所述第一端和所述剩余端之间的中央凸缘区域以及在所述中央凸缘和所述连接器凸缘之间的颈部区域；以及至少一个第一流体连通通路部分，所述至少一个第一流体连通通路部分沿循直线路径并且以恒定径向距离跨所述颈部区域的整个长度延伸，所述恒定径向距离大于所述中心纵向轴线与所述端部接头主体的邻近所述开口的径向面向内的压力护套支撑表面区域之间的径向距离。24.根据权利要求23所述的设备，还包括：另一流体连通通路部分，所述另一流体连通通路部分以所述恒定径向距离沿循直线路径跨所述连接器凸缘延伸；以及又一流体连通通路部分，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：贝克休斯能源科技英国有限公司，
类型：发明
国别省市：