[发明专利]增强应变性能的管道焊接

权利要求书

1.一种增强焊接接缝的应变能力的方法，其包括：

使用第一焊接过程和第一焊接金属在至少两个构件之间形成一条承载焊缝；以及

通过使用第二焊接过程邻近所述承载焊缝沉积第二焊接金属从而形成至少一条应变焊缝，其中所述至少一条应变焊缝被配置成形成具有特定最小高度和宽度的焊接接缝，以便承受达特定应变能力的拉伸应变。

2.根据权利要求1中的方法，其包括通过使用第三焊接过程在所述承载焊缝的一部分上直接沉积第三焊接金属从而形成至少一条韧性焊缝，其中所述至少一条韧性焊缝覆盖所述承载焊缝的焊趾，并且所述至少一条应变焊缝覆盖所述至少一条韧性焊缝的焊趾。

3.根据权利要求1中的方法，其中所述至少两个构件包括成段管材。

4.根据权利要求1中的方法，其中所述第一焊接过程和所述第二焊接过程包括钨极气体保护电弧焊、熔化极气体保护电弧焊、焊条电弧焊、埋弧焊、药芯焊丝电弧焊、等离子弧焊及其任意组合中的至少一种。

5.根据权利要求4中的方法，其中所述第一焊接过程和所述第二焊接过程是不同的。

6.根据权利要求4中的方法，其中所述第一焊接过程和所述第二焊接过程是相同的。

7.根据权利要求1中的方法，其中在所述承载焊缝的焊趾和所述应变焊缝的焊趾之间的宽度覆盖了由所述承载焊缝的形成而产生的所述至少两个构件中的每一个的表面上的至少一个热影响区的宽度，并且与跨过所述焊接接缝的最大拉伸负荷的方向相平行的平面形成大于大约零度并小于或等于大约45度的角。

8.根据权利要求1中的方法，其中所述第一焊接金属和所述第二焊接金属包括以铁酸盐为主要成分的焊接耗材、奥氏体的焊接耗材及其任意组合中的至少一种。

9.根据权利要求8中的方法，其中所述第一焊接金属和所述第二焊接金属是相同的。

10.根据权利要求1中的方法，其中所述至少两个构件被用于传输碳氢化合物。

11.根据权利要求1中的方法，其进一步包括确定所述至少一条应变焊缝的特定最小高度和宽度，以得到达到特定应变需求的应变能力。

12.根据权利要求11中的方法，其中所述确定步骤包括使用经验、实验、计算及其任意组合中的至少其中之一。

13.根据权利要求11中的方法，其中所述确定步骤包括使用数字仿真模型。

14.一种系统，其包括：

第一管状构件；

邻近于所述第一管状构件的第二管状构件；以及

具有一条承载焊缝和多条应变焊缝并将所述第一管状构件和所述第二管状构件连接在一起的焊接接缝，其中所述焊接接缝具有特定最小高度和宽度以承受高达特定应变能力的拉伸应变。

15.根据权利要求14的系统，其中所述第一管状构件与储层流体连通。

16.根据权利要求14的系统，其包括与所述第一管状构件连接的树状物和与所述第二管状构件连接的地下设备。

17.根据权利要求14的系统，其中所述焊接接缝包括部分地位于所述承载焊缝和所述多条应变焊缝中的一条之间的至少一条韧性焊缝，其中所述至少一条韧性焊缝覆盖所述承载焊缝的焊趾，并且所述至少一条应变焊缝覆盖所述多条应变焊缝中的所述一条的焊趾。

18.根据权利要求14的系统，其中所述至少两个构件包括成段管材。

19.根据权利要求14的系统，其中在所述承载焊缝的焊趾和所述多条应变焊缝的焊趾之间的宽度至少覆盖由所述承载焊缝的形成而产生的所述第一管状构件和所述第二管状构件中的每一个的表面上的一个热影响区的宽度，并且与跨过所述焊接接缝的最大拉伸负荷的方向相平行的平面形成大于大约零度并小于或等于大约45度的角。

20.根据权利要求14的系统，其中所述第一管状构件和所述第二管状构件被用于传输碳氢化合物。