[发明专利]包括绝热件的柔性管

说明书

本申请是于2012年6月18日提交的已进入中国国家阶段的PCT专利申请(中国国家申请号为201080057768.2，国际申请号为PCT/GB2010/052146，发明名称“包括绝热件的柔性管”)的分案申请。

技术领域

本发明涉及在柔性管中提供一个或多个绝热层的方法和设备。具体地，但非排他地，本发明涉及使用设置在柔性管本体的一个或多个层中的气凝胶材料的一个或多个封装区域。

背景技术

传统上，柔性管被用于将生产流体（例如油和/或气体和/或水）从一个位置输送到另一个位置。柔性管在将海下位置连接到另一个海下位置或海平面位置时特别有用。柔性管一般被形成为柔性管本体以及一个或多个端部配件的组件。管本体通常被成形为构成容纳流体和压力的导管的分层材料组件。管结构允许有大幅度的偏转而不会在其寿命内造成削弱管功能性的弯曲应力。管本体一般但非必要地构建为包括未结合金属层和聚合物层的复合结构。

这种未结合柔性管已经允许深水（小于3300英尺（1005.84米））和超深水（大于3300英尺）开发超过15年。可用技术允许该行业在90年代初期最初在深水中生产且在90年代后期在高达大约6500英尺（1981.2米）的超深水中生产。大于6500英尺的水深度推动典型自由悬置式立管配置和柔性管通常可操作的范围。

对油的需求日益增加，这使得在环境因素更极端的环境和深度中进行开发。在这种深和超深水环境中，海床温度增加了生产流体冷却到可能导致管堵塞的温度的风险。例如，当运输原油时，柔性管的内孔的堵塞可由于石蜡的形成而发生。作为克服这种问题的方法，在过去已经建议应当围绕柔性管的流体保持层设置绝热层。这种流体保持层，通常称为屏障层或可选地衬套，形成流体沿其传输的内孔。绝热件在将管内孔从外部低温绝热方面一定程度上有效，从而有助于防止堵塞。然而，迄今为止提供的绝热效果有限。

偶尔作为可选，冷流体沿柔性管的孔传输。同样，将这种流体绝热以防止受到周围相对温暖环境的不希望加热是有帮助的。

提供绝热层的已知现有技术是在柔性管本体的制造期间将从绝热材料制造的带围绕底层螺旋形地卷绕。有时，使用从具有中空玻璃球体的聚丙烯基体形成的带，其提供低导热率（k）值且能够承受相对高的静水压力。然而，带中的中空玻璃球体易受挤压且内部和外部压力操作挤压带层，从而减少厚度且因而减少绝热效果。

提供绝热层的另一现有技术是在柔性管本体的制造期间在底层上方挤压成型绝热材料层。通常，使用包含气泡和/或玻璃球体的聚合物基体。然而，这包括附加的和复杂的制造步骤，在制造期间可能是涉及仔细对齐、加热和冷却步骤的复杂过程。同样，在挤压成型过程期间几何形状公差难以控制且这可能对在这种挤压成型层径向外部形成的随后层具有重大影响（knock on effect）。

在上述带或挤压成型层技术的情况下，所使用的材料迄今为止限制了可用的导热率（k）值。

发明内容

本发明的目的是至少部分地缓解上述问题。

本发明的某些实施例的目的是提供柔性管本体，所述柔性管本体可以用于形成能够传输生产流体类型的柔性管且包括至少一个绝热层，提供相对于现有技术柔性管本体减少很多的热传导路径。

本发明的某些实施例的目的是提供在构架层中和/或构架层和屏障层之间具有绝热件的柔性管本体。

本发明的实施例的目的是提供立管组件、跨接管和流送管（flow line）和/或制造能够在深和超深水环境中操作的柔性管的方法。

根据本发明的第一方面，提供一种在柔性管中提供绝热层的设备，包括：

设置在柔性管本体层中的气凝胶材料的一个或多个封装区域。

根据本发明的第二方面，提供一种制造柔性管本体的方法，包括以下步骤：

在柔性管本体层中提供绝热气凝胶材料的一个或多个封装区域。

根据本发明的第三方面，提供封装气凝胶材料的一个或多个区域在柔性管层中的使用方法。

根据本发明的第四方面，提供一种在柔性管中提供绝热层的设备，包括：

设置在柔性管本体层中的绝热材料的一个或多个封装区域。

根据本发明的第五方面，提供一种用于提供柔性管本体层的带，包括：

细长带本体部分，所述带的穿过本体部分的截面包括容纳气凝胶材料的至少一个通道区域。

本发明的某些实施例提供柔性管本体，其中，至少一层基本上由气凝胶材料形成。气凝胶材料具有非常低的导热率（k）值，因而提供高效绝热层。