[发明专利]新式挠性管

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年4月2日提交的美国申请序列号60/909,514以 及2007年4月20日提交的美国申请序列号60/912,989的权益，这两 份申请的全部内容都通过引用结合在此。

发明领域

本发明涉及包括由一种特殊的聚合物材料制成的至少一个层的新 式挠性管。

发明背景

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3000m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挠性。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1500m至大约3000m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卷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。可替代地，挠性管的最 内层可以是由挠性金属管(或“骨架层”)构成，经常是通过短间距螺旋 缠绕金属丝或条生成的，这并不构成一个有效的防漏阻挡层；然后， 放置在骨架层周围的由聚合物制成的内部密封护套或压力护套有利地 形成有效的防漏阻挡层，防止输送流体移向挠性管的更外的一层或多 层。