[發明專利]包括絕熱件的柔性管

有效

• 申請號: 201080057768.2
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN102782382A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: T.謝爾德拉克;J.D.萊蘭
• 申請（專利權）人: 韋爾斯特里姆國際有限公司
• 主分類號: F16L11/08
• 分類號: F16L11/08;F16L59/153;F16L59/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 董均華

技術領域

本發明涉及在柔性管中提供一個或多個絕熱層的方法和設備。具體地，但非排他地，本發明涉及使用設置在柔性管本體的一個或多個層中的氣凝膠材料的一個或多個封裝區域。

背景技術

傳統上，柔性管被用于將生產流體（例如油和/或氣體和/或水）從一個位置輸送到另一個位置。柔性管在將海下位置連接到另一個海下位置或海平面位置時特別有用。柔性管一般被形成為柔性管本體以及一個或多個端部配件的組件。管本體通常被成形為構成容納流體和壓力的導管的分層材料組件。管結構允許有大幅度的偏轉而不會在其壽命內造成削弱管功能性的彎曲應力。管本體一般但非必要地構建為包括未結合金屬層和聚合物層的復合結構。

這種未結合柔性管已經允許深水（小于3300英尺（1005.84米））和超深水（大于3300英尺）開發超過15年。可用技術允許該行業在90年代初期最初在深水中生產且在90年代后期在高達大約6500英尺（1981.2米）的超深水中生產。大于6500英尺的水深度推動典型自由懸置式立管配置和柔性管通常可操作的范圍。

對油的需求日益增加，這使得在環境因素更極端的環境和深度中進行開發。在這種深和超深水環境中，海床溫度增加了生產流體冷卻到可能導致管堵塞的溫度的風險。例如，當運輸原油時，柔性管的內孔的堵塞可由于石蠟的形成而發生。作為克服這種問題的方法，在過去已經建議應當圍繞柔性管的流體保持層設置絕熱層。這種流體保持層，通常稱為屏障層或可選地襯套，形成流體沿其傳輸的內孔。絕熱件在將管內孔從外部低溫絕熱方面一定程度上有效，從而有助于防止堵塞。然而，迄今為止提供的絕熱效果有限。

偶爾作為可選，冷流體沿柔性管的孔傳輸。同樣，將這種流體絕熱以防止受到周圍相對溫暖環境的不希望加熱是有幫助的。

提供絕熱層的已知現有技術是在柔性管本體的制造期間將從絕熱材料制造的帶圍繞底層螺旋形地卷繞。有時，使用從具有中空玻璃球體的聚丙烯基體形成的帶，其提供低導熱率（k）值且能夠承受相對高的靜水壓力。然而，帶中的中空玻璃球體易受擠壓且內部和外部壓力操作擠壓帶層，從而減少厚度且因而減少絕熱效果。

提供絕熱層的另一現有技術是在柔性管本體的制造期間在底層上方擠壓成型絕熱材料層。通常，使用包含氣泡和/或玻璃球體的聚合物基體。然而，這包括附加的和復雜的制造步驟，在制造期間可能是涉及仔細對齊、加熱和冷卻步驟的復雜過程。同樣，在擠壓成型過程期間幾何形狀公差難以控制且這可能對在這種擠壓成型層徑向外部形成的隨后層具有重大影響（knock?on?effect）。

在上述帶或擠壓成型層技術的情況下，所使用的材料迄今為止限制了可用的導熱率（k）值。

發明內容

本發明的目的是至少部分地緩解上述問題。

本發明的某些實施例的目的是提供柔性管本體，所述柔性管本體可以用于形成能夠傳輸生產流體類型的柔性管且包括至少一個絕熱層，提供相對于現有技術柔性管本體減少很多的熱傳導路徑。

本發明的某些實施例的目的是提供在構架層中和/或構架層和屏障層之間具有絕熱件的柔性管本體。

本發明的實施例的目的是提供立管組件、跨接管和流送管（flow?line）和/或制造能夠在深和超深水環境中操作的柔性管的方法。

根據本發明的第一方面，提供一種在柔性管中提供絕熱層的設備，包括：

設置在柔性管本體層中的氣凝膠材料的一個或多個封裝區域。

根據本發明的第二方面，提供一種制造柔性管本體的方法，包括以下步驟：

在柔性管本體層中提供絕熱氣凝膠材料的一個或多個封裝區域。

根據本發明的第三方面，提供封裝氣凝膠材料的一個或多個區域在柔性管層中的使用方法。

根據本發明的第四方面，提供一種在柔性管中提供絕熱層的設備，包括：

設置在柔性管本體層中的絕熱材料的一個或多個封裝區域。

根據本發明的第五方面，提供一種用于提供柔性管本體層的帶，包括：

細長帶本體部分，所述帶的穿過本體部分的截面包括容納氣凝膠材料的至少一個通道區域。

本發明的某些實施例提供柔性管本體，其中，至少一層基本上由氣凝膠材料形成。氣凝膠材料具有非常低的導熱率（k）值，因而提供高效絕熱層。

本發明的某些實施例提供柔性管本體，其中，絕熱層在流體保持層的緊接徑向內部形成。這保留了柔性管的內孔中的熱量。可選地，如果柔性管用于傳輸冷流體，例如液體氮，因而絕熱層操作防止孔區域中的不希望加熱。