[发明专利]管中管装置、方法和系统

权利要求书

1.一种管中管装置，用于使流体在其中流动，该管中管装置包括：

a.内管，其包括内管壁，内管壁具有内表面和外表面并在内管壁内界定内孔；

b.外管，其包括外管壁，外管壁具有环绕内管布置的内表面和外表面，从而在外管壁的内表面与内管壁的外表面之间形成环形空间；以及

c.可控制的改向结构，用于使流体在所述内孔和环形空间之间流通。

2.根据权利要求1的管中管装置，其中，所述环形空间包括沿其长度方向布置的多个部分，该管中管装置还包括用于控制流体在沿环形空间的长度方向布置的相邻部分之间流通的结构。

3.根据权利要求1的管中管装置，其中，该管中管装置是油气开采设备中的管线、管路和/或立管系统中的部件。

4.根据权利要求1的管中管装置，还包括用于使流体在外部装置和内孔之间流通的可控制的改向结构。

5.根据权利要求1的管中管装置，还包括用于使流体在外部装置和环形空间之间流通的可控制的改向结构。

6.根据权利要求1的管中管装置，其中，所述可控制的改向结构选自于阀、套筒、心轴、插塞、滑动机构、旋转机构、可膨胀的智能材料、可收缩的智能材料、可破裂材料、可滑动套筒、旋转套筒和插塞所构成的组。

7.根据权利要求1的管中管装置，其中，可通过液压、电信号、无线信号、声频信号、光信号、压力信号、温度变化、惯性信号、化学剂、纳米材料、磁致动作用致动所述可控制的改向结构，或可手动致动所述可控制的改向结构，或可通过远程操纵潜水器、水下自动潜水器或自主式智能潜水器致动所述可控制的改向结构。

8.一种用于使流体在管中管装置中流动的方法，该管中管装置包括设置在外管内的内管，该方法包括以下步骤：

a.提供管中管装置，该管中管装置用于让流体在其中流动，该管中管装置包括：

i内管，其包括具有内表面和外表面的内管壁并在内管壁内界定内孔；

ii外管，其包括外管壁，外管壁具有环绕所述内管布置的内表面和外表面，由此在外管壁的内表面与内管壁的外表面之间形成环形空间；以及

iii可控制的改向结构，用于使流体在所述内孔和环形空间之间流通；

b.使流体经过内孔和/或环形空间在第一流体通道中流动；以及，

c.控制使流体流通的所述可控制的改向结构，使正在流动的流体经过内孔和/或环形空间从所述第一流体通道改向流到第二流体通道中。

9.根据权利要求8的方法，其中，第一流体通道经过所述内孔，第二流体通道经过所述环形空间。

10.根据权利要求8的方法，其中，第一流体通道经过所述环形空间，第二流体通道经过所述内孔。

11.根据权利要求8的方法，其中，第一流体通道中含有以第一相对流量流经所述内孔和环形空间的流体，第二流体通道中含有以第二相对流量流经所述内孔和环形空间的流体，第二相对流量不同于第一相对流量。

12.根据权利要求8的方法，其中，在第一流体通道中流动的流体流经所述内孔或环形空间，在第一流体通道中流动的流体含有气体和液态烃；一旦对用于使流体流通的所述可控制的改向结构进行控制而使正在流动的流体经过所述内孔和/或环形空间从第一流体通道改向流到第二流体通道，至少一部分气体就从内孔流入环形空间或从内孔流入环形空间，从而使气体与液态烃分离。

13.根据权利要求8的方法，其中，在第一流体通道中流动的流体流经所述内孔和/或环形空间，在第一流体通道中流动的流体包含井产流体，该方法还包括以下步骤：将来自外部源的物质引入所述内孔和/或环形空间内，用该物质置换井产流体。

14.根据权利要求8的方法，其中，所述内孔和/或环形空间内含有阻塞物，该方法还包括以下步骤：将物质引入内孔和/或环形空间内以使该物质溶解所述阻塞物。

15.根据权利要求8的方法，其中，使热流体在所述内孔和环形空间之间循环流动，从而加热内孔和/或环形空间。