[发明专利]气体排放

说明书

一种用于柔性管主体的排气装置。排气装置包括排放阀和环形区域冲洗阀。排放阀被布置成联接到柔性管端部配件的环形区域进入端口，使得排放阀可以从管主体环形区域排出流体。环形区域冲洗阀与排放阀和环形区域进入端口流体连通。环形区域冲洗阀被布置成将流体注入排气装置中，以用于冲洗排放阀、环形区域进入端口或管主体环形区域。还公开了一种包含排气装置的端部配件、一种包括端部配件和联接到端部配件的柔性管主体的柔性管以及一种制造柔性管的方法。

本发明涉及气体排放。具体而言，但不排他地，本发明涉及从包括柔性管主体和一个或更多个端部配件的柔性管排放气体，还涉及端部配件和柔性管本身。排气有助于防止从被输送的流体如油或气体中渗透到柔性管主体内的气体的积累，并有助于降低柔性管主体破裂的风险。本发明的某些实施例涉及一种用于对柔性管的环形空间(annulus)进行排气的排气装置(vent arrangement)，其降低了排气堵塞的风险。某些实施例还提供冲洗排放阀以及排放阀与环形空间的连接。

传统地，柔性管用于将诸如油和/或气体和/或水的生产流体从一个位置输送到另一个位置。柔性管特别适用于从海底位置(其可能在水下深处)连接到海平面位置。管可以具有通常多达约0.6米(比如，直径可以在从0.05m直到0.6m的范围)的内径。柔性管通常形成为柔性管主体和一个或更多个端部配件的组件。管主体通常形成为分层材料的组合，其形成含压管道(pressure-containing conduit)。管结构允许大的偏转，而不产生损害管在其使用寿命期间的功能的弯曲应力。管主体通常构造为包括聚合物层和/或金属层和/或复合材料层的组合结构。例如，管主体可以包括聚合物层和金属层，或聚合物层和复合材料层，或聚合物层、金属层和复合材料层。这些层中的一些可以彼此结合，例如复合压力铠装层(composite pressure armour layer)可以通过物理或化学手段结合到聚合物阻挡层(polymer barrier layer)。这些层的这种结合可能是可能的，例如，由于复合材料包括与聚合物阻挡层具有足够相似性的材料，使得其可以通过例如施加热和压力而容易地连结，或者这些材料可以完全不同从而需要适当材料的中间连接层(intermediate tie-inlayer)(另见申请GB1402264.4)。

在许多已知的柔性管设计中，管主体包括一个或更多个压力铠装层。这些层上的主要载荷由径向力形成。如果压力铠装层包括一个或更多个带或线，这些带或线通常具有特定的横截面轮廓以互锁，从而能够保持和吸收由管上的外部或内部压力产生的径向力。因此防止管因压力而破裂或爆裂的缠绕线的横截面轮廓有时被称为耐压轮廓。当压力铠装层由形成箍部件的螺旋缠绕线形成时，来自管上的外部或内部压力的径向力导致箍部件膨胀或收缩，在线上施加拉伸载荷。类似地，可以由以已知方式施加到管的连续复合材料层代替压力铠装线或带来抵抗这些径向力。

在许多已知的柔性管设计中，管主体包括一个或更多个拉伸铠装层(tensilearmour layers)。这种层上的主要负载是拉力。在高压应用中，例如，在深水和超深水环境中，拉伸铠装层经受来自内部压力端帽负载和柔性管的自支撑重量的组合的高拉力载荷。这可能会导致柔性管失效，因为这样的情况会持续很长时间，特别是在动态加载的管中，其中疲劳损伤会积聚在构成拉伸铠装层的元件中(例如线或带)。

无结合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)的开发。对石油日益增长的需求正在导致勘探发生在环境因素更为极端的越来越深的深度。例如，在这样的深水和超深水环境中，洋底温度增加了将生产流体冷却到可能导致管堵塞的温度的风险。增加的深度还增加了与柔性管必须在其中操作的环境相关联的压力。例如，柔性管可能需要以作用在管上的0.1兆帕至30兆帕范围内的外部压力操作。同样地，输送油、气体或水也可以引起从内部作用在柔性管上的高压，例如作用在管上的孔流体(bore fluid)的范围为零至140兆帕的内部压力。因此，增加了对来自柔性管主体的层的高水平性能的需要。柔性管也可用于浅水应用(例如深度小于约500米)，甚至用于岸上(陆上)应用。