[发明专利]完整性测试

说明书

本发明涉及完整性测试。公开一种用于测试柔性管的一个或多个层的方法和设备。方法包括以下步骤：对柔性管施加测试循环，以及同时对以顺列构造与柔性管连接的管状测试层施加同一测试循环。

技术领域

本发明涉及用于测试柔性管的方法和设备。特别地但不专有地，本发明涉及这样的方法：对柔性管施加调节和/或测试循环，以及同时对以顺列构造与柔性管连接的样本施加同一循环。样本包括之前从柔性管的本体移除且后续可与管脱开的一个或多个层。然后可分析样本中的层，以确定调节或测试对柔性管(本身保持原样)的任何潜在作用。

背景技术

传统上一直利用柔性管来将生产流体(诸如油和/或气体和/或水)从一个位置输送到另一个位置。已经发现柔性管可用于将海底位置连接到海平面位置。柔性管一般形成为柔性管本体和一个或多个端部配件的组件。管本体传统上形成为一组分层材料，它们形成承压管道。管结构允许在使用中有较大偏转，而不引起弯曲应力，弯曲应力会损害管在其寿命中的功能性。管本体一般建设成组合结构，包括典型地未连结的管状金属和聚合物层。

这样的未连结的柔性管已经用于深水(小于3300英尺(1005.84米))和超深水(大于3300英尺(1005.84米))开采。当然，柔性管也可用于浅水应用(例如小于大约500米深)或者甚至岸上(陆地)应用。

柔性管通常结合了可通过挤制形成的一个或多个聚合物层，诸如PVDF(聚偏二氟乙烯)。大多数聚合物具有某个最大容许应变，高于它，材料受损风险就高得多。在聚合物层位于铠装层附近(诸如聚合物阻隔层位于金属压力铠装层附近)的柔性管中，聚合物层可经受非常严重的、不均匀的、高度集中的应变。这是因为铠装层通常由某个横截面的互锁线材形成，而且相邻圈之间有一些间隙。当经受压力时，聚合物层往往变形和蠕变到那些间隙中。

对管施加内部压力(即，当对内部膛孔加压时可发生这种情况)会在所有层中产生径向膨胀，而且在这样的情形中，聚合物可经受变形，并且往往蠕变到上面的铠装层的间隙中。在高压下(例如，大约8000 psi/55 MPa或更高)，在聚合物内产生的应变分布可高度集中在间隙周围的区域处，并且聚合物材料可由于气穴现象而非塑性流而变形。这又可导致在聚合物层的径向内表面上形成微裂纹或微裂缝。在任何后续的加载期间(诸如在通常用于输送生产流体期间经历的加载)，这个微裂纹然后可扩展而在聚合物层中形成较长/较深的裂缝。这会提高聚合物层失效的风险，而且最终可导致失去承压能力，这对柔性管的寿命有不利影响。

为了确保有很小风险或没有风险会出现这种微裂纹或微裂缝以及根据行业规定，所有柔性管结构都必须在制造之后和交付之前经受工厂验收测试(FAT)。这包括在为使用期间预计的正常压力的1.5倍的压力下用流体(诸如水)对制成的管膛孔加压。因而水是加压介质。行业标准要求FAT为管的设计压力的1.5倍，并且典型地使这个压力保持最少24小时。典型地，这是任何柔性管在其寿命中将经历的最高且最严格的压力循环。因而确认来自同一生产批次的、经历同一压力循环的测试样品上没有裂纹的成功的后续评价对潜在客户提供柔性管本身以合格的方式制成的证据。传统上，在柔性管上执行这种测试，然后破坏性地切下柔性管的一部分，后续对其进行分析。这是耗时且昂贵的过程，因为首先必须制造柔性管，包括用端部配件终结管本体的端部。然后必须移除这些端部配件中的至少一个，以允许接近可被移除且用作测试样品的管的一部分。然后必须用新的端部配件重新密封其余的柔性管本体和端部配件。除了是耗时且昂贵的过程之外，这还易于有误差，而且产生的柔性管与接受测试的柔性管不完全相同。

发明内容

本发明的目标是至少部分地减轻上面提到的问题。

本发明的某些实施例的目标是提供顺列测试方法，其中，包括一个或多个管状测试层的测试件可以顺列构造设置与柔性管设置在一起。

本发明的某些实施例的目标是提供顺列调节方法，其中，包括一个或多个管状调节层的调节件可以顺列构造与柔性管设置在一起。