用于由缆绳强化的软管的经压褶或锻造的耦联器制造技术

一种用于安装到缆绳强化的软管（305）的末端上的软管耦联器（200），其包括具有缆绳捕获凹槽部（215）的整体式杆部（202），所述凹槽部的外部直径大于软管（305）的管道（317）的内部直径，且小于其中软管的从软管上切除管道（317）的内部直径。整体式套圈（201）限定有至少一个缆绳捕获肋（236），所述肋对应于缆绳捕获凹槽（215）且其内部直径小于缆绳强化的软管的外部直径，大于其中将缆绳覆盖材料（333）从软管上切除的软管的外部直径。凹槽宽度至少为肋的宽度与强化软管的缆绳的直径的两倍相加之和。环氧化物可以被设置在软管管道和杆部之间以进行密封或者在套圈和杆部之间注入从而渗透缆绳。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及强化软管，更具体地涉及用于强化软管的被压褶或锻造的耦联器，且特别涉及用于缆绳或钢索强化软管的被压褶或锻造的耦联器。
技术介绍
典型地，在钻探油井或气井时使用防喷器(Β0Ρ)。防喷器是液压控制的阀门，其被用于控制井溢流和防止井喷。单个井可以具有三个或更多的防喷器，这些防喷器以一个叠放于另一个顶部上的方式设置。在陆上钻机上，该堆叠物被置于地平面上的钻台下方。在海上钻井设备上，BOP可被置于海床上。位于管组上的顶端防喷器通常为环形防喷器。该环形防喷器可以被用于完全封闭钻井环形空间(钻管和钻孔之间的空间)。它还可以封闭不具有管的钻孔。在环形防喷器下方的是附加控制装置，其被称作闸板式防喷器。闸板式防 喷器被设计成围绕各种尺寸的钻管安装以保持、密闭或封闭泥浆返回环形空间。全封闭防喷器闸板被用于封闭裸眼。闸板可以封闭钻管和钻孔。岩层可能含有处于极高压力下的油、气或水区。钻孔可能贯穿它们当中的任何一种。当这些高压流体中的任何一种进入钻孔时，被称作“井涌”。当井发生井涌时，在处理井涌方面存在数种选择。所形成的井下压力可以通过BOP系统的处于表面的歧管循环出来(cycleout)0作为替换方式，可以尝试迫使井下流体返回岩层，诸如通过借助压井阻流线路将高压钻井流体泵送到孔中。压井阻流软管被用于此目的。最后的选择是打入水泥，封闭孔洞并且放弃钻井操作。目前，在抽油装置上的压井阻流应用中采用柔性的强化管道和软管。这些软管/管道和耦联器被设计成充当一种导管，其用于将泥浆(钻井废水)泵送回井口以使井口流体堵住处于极端温度和压力下的油、甲烷气和有毒化学物质(诸如硫化氢)。这些软管通常包括橡胶聚合体管，且利用多层“紧密缠绕”且高强度的镀钢缆绳(或钢索)进行强化以承受在油田和海上操作中遇到的弯曲和高压。这种缆绳强化件通常为多股绞合绳索，其通常可互换地被称作“缆绳”和/或“钢索”。这些软管还通常包括设于软管盖层之下的多个织物强化层，其可以是耐磨、耐腐蚀、耐切割、耐削、耐油且抗气候的经改进的腈类。现有的用于压井阻流软管应用的压褶或锻造的耦联器100通常采用脊状突起的套圈101和带倒钩的杆状配件102，诸如现有技术的图1中所示。该套圈和杆部通常被焊接在一起(103)，从而留出接收软管105的开口。Baldwin等人的7，338，090号美国专利采用“波浪状”套圈和杆部，其将末端连接器连接至压井阻流软管。这种套圈和杆部也在耦联器末端处被焊接到一起，从而留出接收强化软管的开口。然而，在Baldwin等人的专利中，套圈的平台和杆部的高点具有正弦形状，从而提供上述“波浪”。这种波浪使软管中的缆绳/钢索强化件弯曲，但是不使缆绳出现明显扭曲。该杆部被设计成支撑被插入到其上方且位于套圈下方的软管。套圈被向下锻造或压褶到软管上以提供压缩力，从而抵靠着杆部封闭软管，并且将软管保持在耦联器中。为与这种耦联器一同使用，要切除(即剥离)软管的盖层，使得套圈能够直接下压在缆绳强化件上，而无需刺穿橡胶盖层。然而，在类似Baldwin耦联器的设计中，保持力依赖于橡胶的性能以提供反作用力以压缩阻止缆绳强化软管滑离耦联器，这种设计在使橡胶层性能改变的高温或低温下可能丧失其能力，因而可能提供较少的支撑。其它用于将配件保持在缆绳强化软管上的方法需要拆下从软管末端伸出的强化缆绳，并且将单个元件(缆绳)焊接在耦联器上。问题是这种方法费时费钱，且需要有高水平的焊工。API (美国石油协会)16C标准测试包括针对压井阻流软管组件诸如在20，OOOpsi工作压力和高温下进行30天的暴露测试。当采用上述耦联器的压井阻流软管组件被暴露在这些条件下时，发现软管-耦联器接口容易受到极端温度的影响。橡胶材料的这些性能在高温下发生变化，因此橡胶会变形，使得耦联器套圈中的压缩力下降。这会导致耦联器的保持力减少，这在压井阻流或类似应用中是不可接受的。
技术实现思路
本专利技术涉及用于缆绳或钢索强化软管的压褶或锻造的耦联器的系统及方法，其中从耦联器保持机构中去除橡胶材料性能。为实现这点，将软管的一小段内管和外盖层切除。切除这小段的结果是钢索/缆绳强化层可以单独夹住，无需压缩或刺穿管道或盖层。通过暴露相对较小的一段缆绳，构成强化缆绳(或钢索)捕获部的本专利技术的杆部和套圈可以锻造或压褶到软管末端上，从而夹住软管，而无需依赖于橡胶性能。具体地，缆绳强化件优选直接被捕获在杆部和套圈之间。特别地，缆绳保持在包含凹陷部的杆部的升起部和套圈的锯齿之间。不同于现有的方法，在本专利技术的系统及方法中，该小段经切除处理的缆绳被压缩在杆部和套圈之间，而不只是使缆绳弯曲，保持其完整性。这导致缆绳扭曲变形，从而在耦联器和软管之间提供机械锁紧。额外的保持力可以通过使用更强有力的套圈设计来获得，在这种设计中，当连接件被锻造或压褶时，套圈被迫围绕缆绳变形。根据本专利技术的各种实施例，用于安装在缆绳强化软管(诸如防喷器压井阻流软管)末端上的软管耦联器可包括整体式杆部和整体式套圈，它们可以焊接、桩接或以其它方式固定在一起。杆部的各种实施例具有内孔和用于将耦联器及它被锻造或压褶于其上的软管附连(诸如通过焊接)于凸缘或类似物上的终端部。杆部优选限定缆绳捕获凹槽，其可以具有近似梯形或其它多边形形状。这种凹槽的底部的外部直径优选大于软管的管道的内部直径。凹槽底部的外部直径还优选小于其中将管道从软管上切除的软管的内部直径，软管内部直径小于软管的缆绳强化层的内部直径。杆部的插入部适于插入到软管的管道中。插入部优选限定有多个外部平台，并且具有与软管的管道的内部直径基本对应的外部直径。整体式套圈具有外表面以及第一和第二内部直径。未经桩接或压褶的套圈的第一内部直径优选大于多股绞合缆绳强化软管的外部直径。未经桩接、未压褶或未锻造的套圈的第二内部直径可以小于缆绳强化软管的外部直径，但是大于其中将覆盖缆绳的材料从软管上切除的软管的外部直径，即大于软管的缆绳强化层的外部直径。套圈的内表面部分具有拥有第一直径的部分。该部分限定有多个脊部，其被设置成与杆部的平台相互指向。套圈内表面的另一部分限定出至少一个大致缆绳捕获肋，其被成形和设置成对应于杆部中的缆绳捕获凹槽。缆绳捕获肋具有第二内部直径且比凹槽窄。优选地，凹槽的宽度至少为肋的宽度与强化软管的缆绳的直径的两倍相加之和，且肋的宽度大于强化软管的缆绳的直径，诸如约为强化软管的缆绳的直径的多倍。当将套圈固定(诸如通过焊接或桩接)到杆部上时，杆部的终端部分优选从套圈中伸出，且杆部的缆绳捕获凹槽和插入部位于套圈中。根据本专利技术，在将耦联器的套圈置于软管末端上之前，将覆盖缆绳强化部的软管的外层从软管末端的远端区域上切除。设置杆部，使得将插件插入到软管的管道内，并且将缆绳捕获凹槽插入到其中将管道从软管远端区域上切除的软管的远端区域内。因此，根据本专利技术的、用于将配件固定在缆绳强化软管(诸如防喷器压井阻流软管)的末端上的方法的各种实施例需要将软管的缆绳强化部覆盖层从软管末端的远端部上切除，以及从软管远端部的内侧切除管道。具有内孔、用于与固定装置附连的终端、缆绳捕获凹槽及插入部的整体式杆部被插入到经切除的软管中，其中插入部被插入到缆绳强化软管的管道内，缆绳捕获凹槽被插入到软管的经切除的远端部内。整体式套圈优选被布置在软管和杆部的末本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.18 US 12/803,0961.一种用于安装在由缆绳强化的软管的末端上的软管耦联器，所述软管耦联器包括 整体式套圈，所述整体式套圈包括 外表面部分； 第一内部直径，所述第一内部直径大于所述由缆绳强化的软管的外部直径； 第二内部直径，所述第二内部直径大于其中将所述缆绳的覆盖材料从所述软管上切除的所述软管的外部直径；以及 内表面部分，所述内表面部分具有所述第一内部直径并且限定多个脊部，所述脊部与杆部的平台相互指向，且所述内表面部分限定至少一个缆绳捕获肋，所述缆绳捕获肋具有所述第二内部直径；以及 整体式杆部，所述整体式杆部包括 内孔； 用于附连固定装置的终端部分； 缆绳捕获凹槽部，所述缆绳捕获凹槽部与缆绳捕获肋对应且具有外部直径，所述缆绳捕获凹槽部的外部直径大于所述软管的管道的内部直径且小于其中将所述管道从所述软管上切除的所述软管的内部直径，所述凹槽的宽度至少为所述肋的宽度与强化所述软管的缆绳的直径的两倍相加之和；以及 适于插入到所述软管的所述管道中的插入部，所述插入部限定多个平台，所述插入部的外部直径大致对应于所述由缆绳强化的软管的所述管道的内部直径。2.如权利要求1所述的耦联器，其中所述套圈的所述第二内部直径小于所述由缆绳强化的软管的所述外部直径。3.如权利要求1所述的耦联器，其中所述缆绳捕获肋和所述缆绳捕获凹槽具有大致对应的大致梯形形状。4.如权利要求1所述的耦联器，其中所述套圈被置于所述软管的末端上，其中所述软管的覆盖缆绳强化部的外层被从所述软管的所述末端的端部上切除。5.如权利要求4所述的耦联器，其中所述杆部被设置成使所述插入部插入到所述软管的所述管道内，所述缆绳捕获凹槽被插入到所述软管的所述末端的远端区域内，其中所述管道从所述软管的所述远端区域上被切除。6.如权利要求5所述的耦联器，其中环氧化物被布置在所述套圈和所述杆部之间，由此环氧化物在被切除处的区域上渗入所述缆绳。7.如权利要求1所述的耦联器，其中所述杆部被布置成使所述插入部插入到所述软管的所述管道内，并且所述缆绳捕获凹槽被插入到所述软管的其中切除了所述管道的远端区域内。8.如权利要求1所述的耦联器，其中所述肋的宽度大于强化所述软管的所述缆绳的直径。9.如权利要求1所述的耦联器，其中所述肋的宽度大于强化所述软管的所述缆绳的直径的数倍。10.如权利要求1所述的耦联器，其中所述套圈被焊接在所述杆部上，并且所述杆部的所述终端部分从所述套圈伸出，所述杆部的所述缆绳捕获凹槽和所述插入部布置在所述套圈中。11.如权利要求1所述的耦联器，其中所述软管为防喷器软管。12.—种方法，所述方法包括 将由缆绳强化的软管的覆盖缆绳强化部的层从所述由缆绳强化的软管的端部上切除； 将管道从所述由缆绳强化的软管的所述端部的远端部内侧切除； 设置具有内孔、用于与固定装置附连的终端部、缆绳捕获凹槽部和插入部的整体式杆部，使得所述插入部插入到所述由缆绳强化的软管的所述管道内，并且所述缆绳捕获凹槽插入到所述软管的所述端部的所述远端部内； 设置具有多个脊部和至少一个缆绳捕获肋的整体式杆部，所述脊部与所述插入部的外侧上限定的平台相互指向，所述缆绳捕获肋在所述软管的所述端部上方与缆绳捕获凹槽相对应；以及 压缩所述套圈使得所述脊部压缩所述软管以在所述平...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·特鲁基洛，J·C·斯威夫特，L·D·米勒，
申请(专利权)人：盖茨公司，
类型：
国别省市：