[发明专利]套筒构件、端部接头组件以及组装柔性管的方法

说明书

公开了一种套筒构件、端部接头组件以及组装柔性管的方法。所述套筒构件包括：本体，所述本体具有大致圆筒状部分，所述大致圆筒状部分的内径大致等于第一管体层的外径以便套在所述第一管体层上；以及凸缘部分，所述凸缘部分从所述本体径向向外延伸以便位于另一管体层与端部接头之间，所述另一管体层为防护层，所述凸缘部分的外径大致等于或大于所述另一管体层的外径。

技术领域

本发明涉及一种套筒构件，端部接头组件以及组装柔性管的方法。具体地但非排它地，本发明涉及用于在柔性管体以端部接头终止的区域中使用在柔性管中的套筒构件。

本发明还涉及用于极深水下应用的中间密封。具体地但非排它地，本发明涉及柔性管的端部接头中的流体密封系统，包括该流体密封系统的密封结构和测试。

背景技术

通常，柔性管被用于将诸如石油和/或天然气和/或水之类的产品流体从一个位置运输到另一位置。柔性管对于将水下位置(水下位置可以在水下较深，比如水下1000米或更深)连接到海平面位置是特别实用的。管道可以具有通常高达大约0.6米的内径。柔性管一般被形成为柔性管体与一个或多个端部接头的组件。管体通常被形成为形成承压管道的分层材料的组合。管结构允许发生较大挠曲而并不产生损害管的功能性(在管的使用寿命期间)的弯曲应力。管体一般被组装成包括金属层和聚合层的组合结构。

非粘接的柔性管已经被用于深水(小于3300英尺(1005.84米))和超深水(大于3300英尺)开采中。对石油日益增长的需求导致了在环境因素更为极端的越来越深的水域中进行开采。例如，在这种深水和超深水环境中，海底温度增大了产品被流体冷却到导致管阻塞的温度的风险。增加的深度还增大了与柔性管必须进行操作的环境相关联的压力。因此，增大了对柔性管体的各层以及管体各层与端部接头的连接的高性能等级的需要。

柔性管是一段管体和一个或多个端部接头的组件，其中管体的相应端部终止于各个端部接头。图1示出了管体100是如何由形成承压管道的分层材料的组合形成的。尽管在图1中示出了多个特定层，但管体结构可以包括两个或更多个由各种可能的材料制造而成的同轴层。层厚度仅以示例性的目的示出。

如图1所示，管体包括可选的最内骨架层101。骨架提供了能够用作最内层的互锁结构，以整体地或局部地防止内部压力壳层102由于管失压(decompression,)、外部压力、以及抗张力铠装压力和机械压毁负载而导致的损毁。管体可以在不具有骨架层(即，光滑孔)或具有骨架(粗糙孔)的情况下被使用。内部压力壳层102用作流体保持层并且包括确保内部流体整体性的聚合物层。应当理解的是，该层自身可以包括多个子层。应当理解的是，当可选的骨架层被使用时，内部压力壳层通常被本领域技术人员称作封闭层。在没有这样的骨架的运作(光滑孔的操作)中，内部压力壳层可以被称作内衬。

可选的压力防护层103为具有接近90°的捻角(lay angle)的结构层，该层增大了柔性管对外部和内部压力以及机械压毁负载的耐受性。该层还结构性地支撑内部压力壳层，并且通常包括互锁结构。压力防护层通常具有缠绕线(wound wires)，缠绕线具有特定横截面轮廓以进行互锁，以便能够保持并吸收由管上的外压力或内压力引起的径向力。防止管由于压力而导致压毁或爆裂的缠绕线的横截面轮廓有时被称作抗压轮廓。EP1141606、US6,739,355、US6.283.161、US6.065.501、WO2008/023110、EP1135623和EP1395769公开了具有用于压力防护层的缠绕线的柔性管体，其中所述线具有各种横截面轮廓。例如，在图8中示出了穿过由缠绕线形成的已知压力防护层的、具有呈大致“Z”形轮廓的横截面轮廓的截面。

柔性管体还包括可选的第一抗张力防护层105和可选的第二抗张力防护层106。每个抗张力防护层都是具有通常介于10°到55°之间的捻角的结构层。每层都被用于承受张力负载和内部压力。抗张力防护层通常成对地对向缠绕。所示出的柔性管体还包括可选的带层104，带层104有助于包含在下面的层并且在一定程度上防止相邻层之间的磨损。