环空区域的选择性连接制造技术

公开了一种用于在海底位置处将第一流体连通区域选择性地连接到另外流体连通区域的方法和设备，以及柔性管。该设备包括阀体，阀体包括从阀体的可连接到第一流体连通区域的第一端口延伸到阀体的可连接到另外流体连通区域的另外端口的主通路，阀体包括与主通路相交并且在开放流道端部与封闭流道端部之间延伸的流道；至少一个可滑动构件，其包括可定位在流道中的可滑动主体并且包括延伸穿过可滑动主体或围绕可滑动主体延伸的可滑动构件流体通道；以及至少一个偏置元件，其可定位成靠近开放流道端部或封闭流道端部中的至少一者，以用于将可滑动主体朝向开放流道端部偏置；其中可滑动构件可响应于在开放流道端部处提供的局部环境压力而沿着流道的纵向轴线滑动。局部环境压力而沿着流道的纵向轴线滑动。局部环境压力而沿着流道的纵向轴线滑动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】环空区域的选择性连接
[0001]本专利技术涉及一种用于在海底位置处选择性地连接第一流体连通区域和另外流体连通区域的方法和设备。具体地但非排他地，本专利技术涉及一种阀，该阀便于选择性地连接端部接头中的第一流体连通区域和连接管中的另外流体连通区域，从而便于选择性地流体连接柔性管主体的第一区段和另外区段的环空区域。
[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]已知柔性管的内部流体保持层(通常称为衬里或阻挡层)和外部流体保持层(称为外部护套)在它们之间限定了环空区域，各种金属结构可位于该环空区域中。在柔性管的操作期间，环空需要排放。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。因此，环空可连接到多个流体连通通路，该流体连通通路可包括排放通路以排放二氧化碳或水蒸气或在操作期间可积聚在柔性管主体中的其他气体。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。柔性管主体的多个区段之间的连续排放路径是有利的，因为其降低柔性管主体的每个区段中的分压，然而，在柔性管主体的多个区段和端部接头之间提供连续排放路径是具有挑战性的。然而，在不排放的情况下，环空区域中的压力可随着时间推移而增加。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]在柔性管的多个区段之间提供连续排放路径的另外的问题在于，如果柔性管主体的单个区段的环空被淹没，则整个柔性管系统也将通过连续排放路径淹没。这维修起来是昂贵的，并且可能由于柔性管系统的停机时间/油或气产量不足而导致相当大的进一步损失。
[0006]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(诸如碳酸)可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。
[0007]本专利技术的某些实施方案的目的在于至少部分减轻上述问题中的一个或多个问题。
[0008]本专利技术的某些实施方案的目的是在柔性管主体的多个区段之间/在以端对端构型布置的柔性管之间提供连续排放路径。
[0009]本专利技术的某些实施方案的目的是提供包括多个柔性管的连续排放路径，其中单个柔性管节段如果被淹没则可被隔离，使得整个柔性管系统不会同样淹没。
[0010]本专利技术的某些实施方案的目的是经由两个或更多个端部接头和至少一个连接管在柔性管主体的两个或更多个区段的环空区域之间提供流体连通路径。
[0011]本专利技术的某些实施方案的目的是选择性地连接位于柔性管的端部接头中的第一流体连通区域和位于端部接头外部的另外流体连通区域。
[0012]本专利技术的某些实施方案的目的是提供在柔性管主体的多个区段的环空区域之间延伸并包括该环空区域的排放通道。
[0013]本专利技术的某些实施方案的目的是通过将柔性管主体的一个区段的环空流体连接到柔性管主体的另外区段的环空来降低柔性管主体的该区段的环空的分压，该分压至少部分地归因于诸如二氧化碳之类的气体的存在。
[0014]本专利技术的某些实施方案的目的是提供柔性管主体的区段的环空区域已淹没的视觉指示器。
[0015]本专利技术的某些实施方案的目的是在柔性管主体的第一区段的环空区域淹没时将柔性管主体的第一区段的环空区域与柔性管主体的另外区段的环空区域流体隔离，柔性管主体的第一区段的环空区域和柔性管主体的另外区段的环空区域在淹没之前流体连通。
[0016]本专利技术的某些实施方案的目的是提供隔离阀，该隔离阀被设置成在端部接头中的第一流体连通区域和位于端部接头外部的连接管中的另外流体连通区域之间提供选择性流体连接。
[0017]本专利技术的某些实施方案的目的是提供隔离阀，该隔离阀用以在终止于端部接头内的柔性管主体的区段的环空区域被海水淹没时，使端部接头中的第一流体连通区域和位于端部接头外部的连接管中的另外流体连通区域之间的流体连接断开连接。
[0018]本专利技术的某些实施方案的目的是提供这样的设备：该设备用于在位于设备外部的局部环境压力克服由设备内的偏置元件提供的偏置力时，选择性地连接第一流体连通区域和另外流体连通区域。
[0019]本专利技术的某些实施方案的目的是提供这样的设备：该设备用于在设备内的流体压力等于或大于位于设备外部的局部环境压力时，使第一流体连通区域和另外流体连通区域
流体地断开连接。
[0020]本专利技术的某些实施方案的目的是提供将第一流体连通区域选择性地连接到另外流体连通区域的方法。
[0021]本专利技术的某些实施方案的目的是提供柔性管，该柔性管包括柔性管主体的区段，端部接头以及用于在海底位置处将第一流体连通区域选择性地连接到另外流体连通区域的设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在海底位置处将第一流体连通区域选择性地连接到另外流体连通区域的设备，所述设备包括：阀体，所述阀体包括主通路，所述主通路从所述阀体的可连接到第一流体连通区域的第一端口延伸到所述阀体的可连接到另外流体连通区域的另外端口，所述阀体包括流道，所述流道与所述主通路相交并且在开放流道端部与封闭流道端部之间延伸；至少一个可滑动构件，所述至少一个可滑动构件包括可定位在所述流道中的可滑动主体并且包括延伸穿过所述可滑动主体或围绕所述可滑动主体延伸的可滑动构件流体通道；和至少一个偏置元件，所述至少一个偏置元件可定位成靠近所述开放流道端部或所述封闭流道端部中的至少一者，以用于将所述可滑动主体朝向所述开放流道端部偏置；其中，所述可滑动构件能够响应于在所述开放流道端部处提供的局部环境压力而沿着所述流道的纵向轴线滑动。2.根据权利要求1所述的设备，其中：在其中在至少一个偏置元件所定位的位置处并且至少部分地由所述至少一个偏置元件提供的第一偏置力大于由所述局部环境压力提供的另外偏置力的第一操作模式中，所述可滑动构件被推向所述开放流道端部，使得所述主通路和所述可滑动构件流体通道不对准，并且所述可滑动构件的所述主体被设置成使所述第一流体连通区域和所述另外流体连通区域之间的流体连通断开连接。3.根据权利要求2所述的设备，其中：在其中所述另外偏置力大于所述第一偏置力的另外操作模式中，所述可滑动构件可定位成使得所述可滑动构件流体通道和所述主通路至少部分地对准并且所述第一流体连通区域和所述另外流体连通区域处于流体连通。4.根据任一项前述权利要求所述的设备，其中：所述阀体还包括溢流通道，所述溢流通道连接所述第一端口和所述流道之间的所述主通路的一部分，以及所述封闭流道端部和所述主通路之间的所述流道的一部分。5.根据权利要求4所述的设备，其中：所述流道的所述部分中的流体提供流体压力，所述流体压力提供有助于所述第一偏置力的流体偏置力，并且任选地所述流体压力与所述局部环境压力基本上相同，以在所述第一操作模式中偏置所述可滑动构件。6.根据任一项前述权利要求所述的设备，其中：所述流道的内流道表面包括邻接座，所述邻接座任选地位于所述主通路和所述开放流道端部之间的所述内流道表面的一部分内，并且所述可滑动构件的所述主体包括可定位成靠近所述开放流道端部的向外延伸区域，所述向外延伸区域比所述邻接座的内表面宽。7.根据任一项前述权利要求所述的设备，其中：所述至少一个偏置元件包括至少一个弹簧。8.根据任一项前述权利要求所述的设备，其中：所述可滑动构件和/或所述流道的所述内表面包括至少一个密封元件。9.根据任一项前述权利要求所述的设备，其中：至少所述阀体包括耐腐蚀材料，并且任选地，所述可滑动构件包括耐腐蚀材料。
10.一种柔性管，包括：柔性管主体的第一区段；第一端部接头，所述第一端部接头固定到柔性管主体的所述第一区段的相应端部；和根据任一项前述权利要求所述的设备；其中，所述阀体是第一阀体，所述第一阀体支撑在所述第一端部接头上，使得所述第一阀体的所述第一端口连接到所述第一端部接头并且流体连接到柔性管主体的所述第一区段的环空。11.根据权利要求10所述的柔性管，其中：所述第一阀体的所述另外端口流体连接到至少一个连接管，所述连接管任选地可定位在柔性管主体的所述第一区段和所述第一端部接头外部。12.根据权利要求10所述的柔性管，还包括：柔性管主体的至少一个另外区段；和至少一个另外端部接头，所述至少一个另外端部接头固定到柔性管主体的所述另外区段的相应端部；和根据权利要求1至8中...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
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：