[發明專利]環空連接

在審

• 申請號: 202080064059.0
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN114391077A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: J·J·哈里斯
• 申請（專利權）人: 貝克休斯能源科技英國有限公司
• 主分類號: F16L11/08
• 分類號: F16L11/08;F16L55/07;F16L23/02;F16L33/01;F16L39/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 霍莉莉;劉芳

本發明公開了用于端接柔性管主體的端部的設備和方法，該設備包括細長端部接頭主體，細長端部接頭主體與中心縱向軸線相關聯，該細長端部接頭主體包括能夠以背對背的關系固定到另一端部接頭主體并設置在細長端部接頭主體的第一端處的連接器凸緣區域、在端部接頭主體的剩余端處的開口、設置在第一端和剩余端之間的中央凸緣區域以及在中央凸緣和連接器凸緣之間的頸部區域，其中頸部區域包括徑向內端部接頭頸部區域部分和徑向外端部接頭頸部區域部分，徑向外端部接頭頸部區域部分與徑向內端部接頭頸部區域部分間隔開并且位于徑向內端部接頭頸部區域部分的徑向外側，以在徑向內端部接頭頸部區域部分和徑向外端部接頭頸部區域部分之間提供封閉腔室區域。

本發明涉及一種用于端接柔性管主體的方法和設備。具體地但非排他性地，本發明涉及一種用于端接柔性管主體的端部接頭和方法，其在端部接頭的頸部中提供封閉腔室區域。該封閉腔室區域可以用作用于排放流體的流體連通通路的一部分，或者用作可以提供用于各種目的的輔助裝備的外殼。

傳統上，柔性管用于將采出液諸如油和/或氣和/或水從一個位置輸送到另一個位置。柔性管在將海底位置(其可以是深海，比如1000米或更深)連接到海平面位置時特別有用。管可具有通常高達約0.6米的內徑(例如，直徑可在0.05m至高達0.6m的范圍內)。柔性管通常形成為柔性管主體和一個或多個端部接頭的組件。管主體通常形成為層狀材料的組合，該層狀材料的組合形成承壓導管。管結構允許大的撓曲，而不會引起會在其壽命期間損害管的功能的彎曲應力。存在不同類型的柔性管，諸如根據API 17J制造的非粘結柔性管或復合型柔性管等。管主體通常被構建為包括聚合物層和/或復合層和/或金屬層的組合結構。例如，管主體可包括聚合物層和金屬層，或聚合物層和復合層，或聚合物層、金屬層和復合層。層可由單件(諸如擠壓管)形成，或者通過以期望的節距螺旋地纏繞一根或多根線材形成，或通過將同心地并排布置的多個離散的環連接在一起形成。根據所使用的柔性管的層和柔性管的類型，管層中的一些管層可被粘結在一起或保持非粘結。

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)的開發。對于需在越來越大的深度(例如，超過8202英尺(2500米))進行勘探的石油的需求日益增長，其中環境因素變得越來越極端。例如，在此類深水環境和超深水環境中，洋底溫度增加了采出液冷卻至可導致管堵塞的溫度的風險。在實施過程中，柔性管傳統地被設計成在-30℃至+130℃的操作溫度下工作，并且正在開發用于甚至更極端的溫度。增加的深度還增加了與柔性管必須在其中操作的環境相關聯的壓力。例如，可能需要柔性管以作用于管上的0.1MPa至30MPa范圍內的外部壓力操作。同樣，輸送油、氣或水可很好地產生從內部作用于柔性管上的高壓，例如作用于管上的來自井筒流體的零至140MPa范圍內的內部壓力。因此，增加了對柔性管主體的某些層(諸如管胎體層或壓力鎧裝層或拉伸鎧裝層)的高水平性能的需求。需注意，為了完整起見，柔性管也可用于淺水應用(例如，深度小于約500米)或甚至用于海岸(陸上)應用。

在柔性管的操作期間，管環空需要排放，管環空是限定在最內流體保持層的徑向外表面與諸如外部護套的外流體保持層的徑向內表面之間的區。此類操作必須在柔性管中的孔的部分減壓或完全減壓之前發生。在正常操作程序期間，通過連續地或重復地將氣體從環空排出到水面船舶或平臺來避免流體在環空中積聚，在水面船舶或平臺，排放的流體可經由火炬系統燃燒。在柔性管主體的多個節段與端部接頭之間提供連續的排放路徑是具有挑戰性的。然而，在不排放的情況下，環空中的壓力可隨著時間而增加。最終，積聚的壓力可超過正常操作中的孔壓力，從而導致破裂。另選地，如果需要將立管從水面船舶或平臺上拆下(例如，在不利的天氣條件的情況下)，則有意地執行對孔的減壓。這導致孔壓力潛在地小于可能導致破裂的積聚環空壓力。

常規地，已經提出了可以包括排放通道的端部接頭的各種設計。這些設計中的許多工作良好，但可能具有某些缺點。例如，雖然許多常規端部接頭能夠提供排放路徑或連接通路，以允許柔性管主體的環空區域或其他區域排放或互連，但是這種機構在其有用性方面受到限制和/或是復雜的并且因此實現起來是昂貴的。