新式挠性管制造技术

适合于输送烃类的挠性管（ｆＰ），所述挠性管包括至少一个聚合物层（Ｌ），该聚合物层是由包括以下物质的聚合物组合物（Ｃ）构成的：至少一种聚（芳醚酮）（Ｐ１），以及至少一种聚（芳醚砜）（Ｐ２），其中：基于该聚（芳醚酮）（Ｐ１）和该聚（芳醚砜）（Ｐ２）的总重量，该聚（芳醚酮）（Ｐ１）的重量是从３５％至９５％，并且该聚合物组合物（Ｃ）不含由至少一种芳香族聚胺改性的环氧树脂，或包含由至少一种聚胺改性的所述环氧树脂，其重量为基于该聚合物组合物（Ｃ）的总重量最多１０％。用于生产该挠性管（ｆＰ）的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括由一种特殊的聚合物组合物制成的至少一个层的 新式挠性管。
技术介绍
许多因素诸如政治因素以及油价已经促进了在深海石油勘探上高 达3000 m深度的增长。新技术诸如浮式生产储油卸油(FPSO)平台以 及水下采油井已经能够有效地进行深水海上勘探。该技术必需使用挠 性立管、支应线、控制管缆、以及其他挠性管。从设计系统的观点看， 挠性管提供可移动性和侥性。挠性管适合于从海洋和水下井的底部至 海平面的浮式平台来回运输化学加工品(process chemicals)。它们的 长度可以是从大约1500 m至大约3000 m长度的范围。挠性管还适合 于输送除原油之外的其他流体，包括烃类液体和气体，如天然气。事 实上，挠性管可以实际上对在任何环境下输送任何流体有用，包括当 有待输送的流体和/或所输送至的环境具有化学侵蚀性时。挠性是挠性管的区别性特征。典型的8内径的挠性管应该令人希 望地弯至大约2m或甚至更小的半径。该挠性对于浮式开采系统而言， 以及还有对于安装在难以应对的海床条件下的出油管线而言是特别重 要的；挠性使之进一步有可能将该管缠绕在巻轴上或在圆盘传送器中 用于有效和快速的输送和安装。然而，挠性管还必须足够坚固以承受得住由波浪、液流、以及潮汐连同严苛的压力以及急剧温度波动所传 递的应力。挠性管一般是由以模块式的构造安排的几个层构成，即这些管层中至少一些是彼此独立的；所希望的是所有管层都是彼此独立的。此类独立的、不粘合的层在某一程度上能够相对于彼此移动以便允许该 管弯曲。顺便提及，就附着于邻近层而言，独立的层无需满足任何严 苛的要求。它们还具有另外的优点，即它们可以适合于其目的来进行 制造并且独立地进行调整以最好地满足领域发展要求。挠性管一般包括耐腐蚀钢丝作为主要的惯用组成部分。钢丝一般 是螺旋缠绕的，以便给予该结构其耐高压性和优异的弯曲特征，因此 提供挠性和优越的动态行为。所希望的是缠绕的钢丝是通过中间聚合 物磨耗层彼此绝缘的。精确地，聚合物层是挠性管的其他惯用的主要组成部分。除它们 的可能的作为抗磨损护套的非常有益的用途之外，聚合物层还作为防 漏阻挡层有用。挠性管的最外层可以有利地由一个聚合物防漏阻挡层 构成，该阻挡层防止外部环境介质(诸如，当进行海上钻井时的海水) 渗入挠性管结构内部。在相反侧，挠性管的最内层也可以有利地由一 个聚合物防漏阻挡层构成，该阻挡层防止输送流体(诸如原油或天然 气，例如当进行海上钻井时)移向挠性管的更外的一层或多层。非常适合于海上勘探的现有技术挠性管设计描述于由美国石油学会(API)出版的标准化的文件中，并且尤其是文件API 17J以及API RP 17B。这种类型的管包括彼此独立的顺序的多个层，包括一方面成型的 线丝和/或带子的螺旋缠绕体，另一方面至少一个由一种聚合物组合物 制成的护套。然而，金属层的作用是承接机械力，内部和外部均包括， 聚合物护套的作用是提供内部或外部密封。不同层在某一程度上能够 相对于彼此移动以便允许该管弯曲。对此类管而言存在不同的结构，然而，它们总体上都具有旨在承接径向力的一个多层组件(称作压力 拱顶)以及旨在承接轴向力的一个多层组件。定位在朝向管内部的压 力拱顶总体上是由短间距螺旋缠绕的成型的线丝构成，而旨在承接轴 向力的这些层(定位在朝向管外部)总体上由以长间距螺旋缠绕的铠 装线丝的一对交叉帘布层构成。此外，为防止这些铠装帘布层中的至 少两个直接互相接触(这将导致它们过早磨损)，置入一个相对薄的塑料的中间层。装备有抗磨损层的挠性管描述于US 5,730,188 (授予 Wellstr飄，Inc.)和WO 2006/120320 (授予Technip France)，这两个 专利标题的全部内容都通过引用结合在此。读者可以参考US'188的图 1，其中聚合物层14和16被用作挠性管的抗磨损护套；该同一管还包 括聚合物层12，该聚合物层12起包覆性流体阻挡层的作用。读者还可 以参考Technip的PCT申请的附图说明图1: 一个挠性管，其设计相当接近于 Wellstream,包括抗磨损塑料层22和24，连同一个压力护套8以及一 个覆盖层10，压力护套8和覆盖层IO还可能由聚合物制成。不论在挠性管多层组件中这些聚合物层的位置和作用是如何，它 们需要满足多种严苛的要求，包括高抗压强度、高耐热性、在高温下 的水解稳定性、对缠绕而言的韧性以及延展性、环境应力致裂耐受性 以及耐磨性。当将一个聚合物层用作挠性管的最内层时，它经受输送流体带来 的化学侵蚀，尤其是在热地下环境中，在该环境中井下管将石油从深 埋的沉积物输送至地表面。如果输送的流体是石油(oil)，则存在于 石油中的硫、二氧化硫以及二氧化碳典型地使之呈酸性而引起管的内 表面的腐蚀。挠性管的最内层还可以被在石油中不可溶的材料磨损， 包括在石油沉积物的高温下在石油中可溶但当通过管上升至地表的过 程中石油冷却时变成不可溶的材料；在此类所生成的不可溶材料中， 可以提及沥青质、石蜡以及垢(总体上包括方解石和/或重晶石)。 另外，为了避免由这些材料引起的堵塞，可能必要的是通过机械刮除 (清洗管)、化学或热油循环处理来清理该管的内表面，由于其腐蚀的性质，这要求最内层表现出高的耐化学性和耐磨性。当将一个聚合物层用作挠性管的最外层时，该层也可能被外部环 境介质腐蚀。典型地，当进行海上钻井时，它可能被海水腐蚀。此类 水可以包含碳酸或盐酸，并且有时石油和气体可以包含少量的腐蚀性 气体，诸如二氧化碳和硫化氢。当将这些气体中的任何一种溶解在水 中时，产生可能侵袭管表面的酸，引起它的可能的故障。另外，典型 的油井操作包括用适当的工具使挠性管向下延伸进入井孔；重复缠绕 可能引起疲劳和磨损破坏，这可以突然引起最外层破裂和故障。中间聚合物层，特别是抗磨损聚合物层，当制成它们的挠性管经 受严苛的应力时趋向于特别快速地恶化，这些应力诸如当提取某些位 于很深的海底石油沉积物时遇到的那些应力，并且在此处烃是处于大 约130°C的高温下；在此类条件下，这些层可以耐受大约110°C的温 度和大约300巴至400巴的接触压力(压縮应力)。除经受严苛的应 力之外，中间聚合物层，特别是抗磨损层还必须以极其高程度的强度 经受磨耗和摩擦，典型地远高于其他层所承担的。另外，中间聚合物 层还经受起因于和化学试剂局部接触的化学侵蚀，这些化学试剂与和 该最内层和/或最外层直接接触的那些性质相同。最后，这些中间聚合 物层(特别是抗磨损层)的一个或多个面可以局部地或完全地由一种 润滑剂(如某种润滑脂)覆盖，以设法降低由金属铠装帘布层引起的 磨损强度，并且使之更容易实现相对金属铠装帘布层而言它们的相对 移动。己经提议将不同的聚合物作为挠性管的聚合物层的主要组分，包 括聚烯烃类、聚氨酯类、聚醚类、聚(偏氟乙烯)类、聚酰胺类、聚(酰 胺酰亚胺)类、聚酰亚胺类、聚(醚酰亚胺)类、聚苯硫醚类、全芳香族 聚酯类、聚(芳醚砜)类以及聚(芳醚酮)类。读者特别可以参考US 2005/0121094、 US 2006/0127622 (授予Du Pont) 、 US 5,601,893 (授 予Elf Atochem) 、 GB 1 443 225和GB 2 330本文档来自技高网...

【技术保护点】
适合于输送烃类的挠性管（ｆＰ），所述挠性管包含至少一个聚合物层（Ｌ），该聚合物层（Ｌ）由包含以下物质的聚合物的组合物（Ｃ）组成：　－至少一种聚（芳醚酮）（Ｐ１），以及　－至少一种聚（芳醚砜）（Ｐ２），　其中：　－所述 聚（芳醚酮）（Ｐ１）的重量为基于所述聚（芳醚酮）（Ｐ１）和所述聚（芳醚砜）（Ｐ２）的总重量计的３５％至９５％；并且　－所述聚合物组合物（Ｃ）不含由至少一种芳香族聚胺改性的环氧树脂，或包含的所述由至少一种聚胺改性的环氧树脂的重量为基于所 述聚合物组合物（Ｃ）的总重量计的最多１０％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-4-2 60/909,514;US 2007-4-20 60/912,9891.适合于输送烃类的挠性管(fP)，所述挠性管包含至少一个聚合物层(L)，该聚合物层(L)由包含以下物质的聚合物的组合物(C)组成-至少一种聚(芳醚酮)(P1)，以及-至少一种聚(芳醚砜)(P2)，其中-所述聚(芳醚酮)(P1)的重量为基于所述聚(芳醚酮)(P1)和所述聚(芳醚砜)(P2)的总重量计的35％至95％；并且-所述聚合物组合物(C)不含由至少一种芳香族聚胺改性的环氧树脂，或包含的所述由至少一种聚胺改性的环氧树脂的重量为基于所述聚合物组合物(C)的总重量计的最多10％。2. 根据权利要求1所述的挠性管，其特征在于，所述聚(芳醚酮)(Pl)的重量为基于所述聚(芳醚酮)(Pl)和所述聚(芳醚砜)(P2)的总重量计的50%以上。3. 根据以上权利要求中任一项所述的挠性管，其特征在于，所述聚(芳醚酮)(Pl)的重量为基于所述聚(芳醚酮)(Pl)和所述聚(芳醚砜)(P2)的总重量计的55%以上。4. 根据以上权利要求中任一项所述的挠性管，其特征在于，所述聚(芳醚酮)(Pl)的重量为基于所述聚(芳醚酮)(Pl)和所述聚(芳醚砜)(P2)的总重量计的80%以下。5. 根据以上权利要求中任一项所述的挠性管，其特征在于，所述聚(芳醚酮)(Pl)的重量为基于所述聚(芳醚酮)(Pl)和所述聚(芳醚砜)(P2)的总重量计的70%以下。6. 根据以上权利要求中任一项所述的挠性管，其特征在于，所述聚(芳醚酮)(Pl)和所述聚(芳醚砜)(P2)的总重量为基于所述聚合物组合物(C)的总重量计的65%以上。7. 根据以上权利要求中任一项所述的挠性管，其特征在于，所述聚合物组合物(C)基本上由所述聚(芳醚酮)(Pl)和所述聚(芳醚砜)(P2)组成。8. 根据以上权利要求中任一项所述的挠性管，其特征在于，所述聚(芳醚酮)(Pl)是聚醚醚酮。9. 根据以上权利要求中任一项所述的挠性管，其特征在于，所述聚(芳醚酮)(Pl)是聚醚醚酮均聚物。10. 根据以上权利要求中任一项所述的挠性管，其特征在于，所述聚(芳醚砜)(P2)是聚(联苯醚砜)。11. 根据以上权利要求中任一项所述的挠性管，其特征在于，所述聚(芳醚砜)(P2)是聚苯砜。12. 根据以上权利要求中任一项所述的挠性管，其特征在于，所述聚(芳醚砜)(P2)是聚苯砜均聚物。13. 根据以上权利要求中任一项所述的挠性管，其特征在于所述聚合物组合物(C)进一步包含至少一种纤维(F)，其重量为基于所述聚合物组合物(C)的总重量计的不超过30%。14.根据以上权利要求中任一项所述的挠性管，其特征在于，所述聚合物组合物(C)进一步包含至少一种纤维(F)，其重量为基于15. 根据以上权利要求中任一项所述的挠性管，其特征在于所述聚合物组合物(c)进一步包含至少一种耐摩擦和/或抗磨损的、非纤维的、非聚合物的添加剂，该添加剂选自石墨粉、二硫化钼、铅、氧化铅、氧化锌、硼酸锌、二氧化钛以及它们的混合物，其重量为基于所述聚合物组合物(C)的总重量计的1%至15%。16. 根据以上权利要求中任一项所述的挠性管，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：莎丽温伯格，穆罕默德贾迈勒埃尔希勃利，道格拉斯布雷德迈尔，布赖恩亚历山大，布赖恩A斯特恩，
申请(专利权)人：索维高级聚合物股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]