碳氢化合物应用软管制造技术

一种避免由于经过的高压差而导致的基本上压缩和爆裂的碳氢化 合物应用软管。该软管由内管形成，所述的内管具有一层分布通过其中 的诸如碳纤维的电磁靶的材料。采用这种方式，一旦该层已由金属强化 部件缠绕，通常为聚合物的材料就可被电磁加热。因此，该材料层可变 形成相对于强化部件的包围关系。从而，基本上整体的内管可被提供， 包括用于耐爆裂的强化部件，并具有用于耐压缩的整体特性。

【技术实现步骤摘要】

描述的实施方案涉及用于经油田环境输送流体或空气的软管。特 别地，描述了碳氢化合物勘探和生产应用的软管的实施方案。
技术介绍
许多碳氢化合物勘探和其它应用涉及使用线缆和软管。该线缆和 软管可用于提供水下或地下碳氢化合物环境与地面位置之间的连接。碳 氢化合物应用设备的作业人员可位于地面位置。可通过所述的碳氢化合 物应用线缆和软管为该位置下面的碳氢化合物工具导向和服务。碳氢化 合物应用软管的实例特别地可包括用于携带压缩空气的地震喷枪软管、 用于传送岩屑和钻井液的钻井软管和甚至用于将压缩流体和工具逮送到 井下环境的挠性管。诸如上面指出的碳氢化合物应用软管通常包括诸如尼龙或聚四氟乙烯(PTFE)的聚合物的内芯，所述的内芯由强化编织或巻缠(served) 的应力部件包围，也就是说，拧成缆或缠绕的部件。通常也将使用护 套，从而装入这种软管部件并提供软管的外表面。该强化应力部件可以 是诸如Kevlar 的芳族聚酰胺纤维或其它适合的材料，被构造以有助 于防止软管爆裂。即，对于许多碳氢化合物应用，加压流体或空气可被 驱动通过软管。因此，可使用强化应力部件以帮助保证驱动通过软管的压力不会导致软管爆裂，这会使其无效。爆裂还可使连接到软管的任何 碳氢化合物设备或工具易损坏软管周围的环境条件。因此，有效的强化 可能对于碳氢化合物软管的作业十分关键。如指示，强化部件通常是包围软管的芯的Kevlar 织物。 Kevlar 是重量相当轻和柔韧的材料。它也是强材料，具有比相同重 量的钢的约5倍强度-重量比率。因此，在提供一定程度的柔韧性的同 时，当特别高的压力驱动经过软管的芯时，它也极适合帮助避免碳氢化 合物应用软管的爆裂。虽然强化部件可能足以避免软管的爆裂，其柔韧 特性不能有助于避免软管的压縮，例如当引导通过高压差环境时。因 此，碳氢化合物应用软管的护套通常是更坚硬的材料，能够承受高压 差，同时更好地避免倒塌和变形。在碳氢化合物应用是挠性管应用的情况下，不锈钢最外层护套可 用于确保挠性管软管能够充分经受得住高井下压差而不发生明显的倒塌 或变形。然而，随着这种不锈钢护套被反复螺旋进出井中，它使挠性管 软管易于随着时间疲劳，从而随着它不断地变直和螺旋而受到塑性变 形。随着变形量的增加，例如就其直径而言，随着软管的总尺寸的增 加，这种导致软管破裂的疲劳的可能性增加。因此，挠性管软管的外径 可能被限制到通常为小于约1.5英寸。除了担心来自使用金属或其它相对不柔韧的护套的疲劳外，将芳 族聚酸胺和其它多孔材料纤维用来补强强化部件也存在缺点。例如，由 数千根小圆形纤维组成的Kevlar纱线特别地是极多孔的元件。因此， 显著数量的空气通常被捕获在Kevlar强化部件的层内。因此，当出现 在高压差环境时，护套材料的任何破损使整个软管立即易塌陷。即，一 旦高压差流体或空气的泄露横过护套，传统的多孔芳族聚酸胺纤维强化 材料无法承受施加其上的压縮力。该碳氢化合物应用软管从而塌陷。不幸地，目前没有足够的方式消除芳族聚酸胺纤维束的多孔性， 以在受到高压差环境时，提供对软管的增加或可选的防线。例如， Kevlar 是高度完美的材料，通常包括光滑和油性的长丝表面，使其 很难填充，或以其它方式消除其多孔性。可选地，在其中金属铠装或金 属丝材料用作强化部件的情况下，它受到使其易碎的处理条件，并且经6常对防止软管爆裂具有减小的有效性。即，金属强化部件可被集成入软 管的芯材料中，以消除多孔性。然而，金属承受以取得这种集成性的条 件容易使金属易碎和无效。
技术实现思路
描述了一种形成碳氢化合物应用软管，其中提供一层材料。该 材料包括分布或分配通过其中(disbursed therethrough)的电磁靶。该层被 强化部件覆盖，并且采用电磁加热，以将材料变形成与强化部件的包围 关系。附图说明图1是设置在井中的碳氢化合物应用软管的一个实施方案的前横 断面视图。图2是取自2-2的图1的碳氢化合物应用软管的放大横断面视图。图3是概述形成图1和2的碳氢化合物应用软管的实施方案的 流程图。图4是在油田的压裂作业中采用的图1和2的碳氢化合物应用 软管的概图。图5是在油田的钻井作业中采用的碳氢化合物应用软管的一个可 选实施方案的概要图。图6是在水下地震勘探作业中采用的碳氢化合物应用软管的另一 个可选实施方案的概图。具体实施例方式参照特定碳氢化合物应用软管描述实施方案。描述挠性管、脐带 式钻探和地震喷枪软管的特殊结构。然而，可以使用多种结构。无论如 何，描述的实施方案可能包括一层材料，其具有分布通过其中的电磁 靶，以实现在电磁加热时与强化部件的包围关系。这可以采用基本上对 强化部件无害的方式实现。现在参照图1，碳氢化合物应用软管100的一个实施方案显示在由井壁195限定的碳氢化合物井190内。该软管100被构造以承载 经过其中央通道180的多种压力。例如，甚至对于超过约1.5英寸的 外径，在一个实施方案中，根据在井190内执行的应用，软管100也 可承载从大气压到高达约20,000 PSI或更大的压力。另外，井190本 身可提供在地面以下延伸几千英尺的高压环境(参见图4)。因此，根据 特定环境，在中央通道180和井190之间可能存在极高压差。因此， 如在下面详细描述的，碳氢化合物应用软管100被构造以经受经过通 道180的高压差以避免爆裂，同时也经受从诸如井190的外部环境的 高压差，从而避免压缩变形。即，软管100是耐压缩和爆裂的碳氢化 合物应用软管。继续参照图1和图2，还参照图4，软管100可包括传统的外 部护套175，其基本上将软管100的剩余部分与外部环境和与其相关 的压力隔离。例如，在图1、 2和4的实施方案中，软管100可用作 挠性管，其配置用于输送清理工具450或经过井190的其它设备，在 所述的井中，它是水平或高度偏转结构。对于这种应用，护套175可 以是可变形碳或不锈钢管或其它传统材料。可选地，考虑到这种材料易 于通过反复变形而疲劳，护套175可被整体删除。在这种实施方案 中，下面将详细说明的暴露内管101可被适合确定尺寸并用作无任何 护套的软管100。由于基本上缺乏多孔性的内管101的坚固和整体或 单一特征，该软管100的这种可选配置是可能的。在刚好在护套175下使用例如Kevlar TM的多孔强化部件的传统 软管中，诸如图1和图2的那个，在软管100周围高压差的情形下 (例如在井190内)，该护套175有助于避免软管100的塌陷。然 而，在这里描绘的实施方案中，相对于其多种部件150,200,201，直接 在护套175内的软管100的内管101基本上是整体或单一结构。 即，不管具有多种不同部件150, 200, 201，内管101基本上缺乏任何 空气或经过其中的敞开空间。因此，可出现由于疲劳在某处的外部护 套175的破坏，软管100不会出现任何显著的塌陷。例如，特别地参照图1，即使在护套175在某处破裂并且内管8101未能与井环境完全隔离的情况下，也可以避免来自井190的流体 的受压流入。该内管101的基本上整体特性对受压流体的这种流入不提供通道。实际上，在上面提及的可选实施方案中，耐压縮护套175 可被整体删除，并且内管101可被构造为适合尺寸、厚度和刚性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳氢化合物应用软管，包括：　基层材料层，具有分布通过其中的电磁靶；和　纵向结合到所述基层材料层的强化部件，所述基层材料层通过向其采用电磁加热而以与所述强化部件包围的关系设置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·瓦尔凯，威廉·A·维恩伯格，蒙蒂·W·莫里森，昌盛，
申请(专利权)人：约瑟夫·瓦尔凯，威廉·A·维恩伯格，蒙蒂·W·莫里森，昌盛，
类型：发明
国别省市：VG