CN114391077B - 环空连接 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于端接柔性管主体的端部的设备和方法，该设备包括细长端部接头主体，细长端部接头主体与中心纵向轴线相关联，该细长端部接头主体包括能够以背对背的关系固定到另一端部接头主体并设置在细长端部接头主体的第一端处的连接器凸缘区域、在端部接头主体的剩余端处的开口、设置在第一端和剩余端之间的中央凸缘区域以及在中央凸缘和连接器凸缘之间的颈部区域，其中颈部区域包括径向内端部接头颈部区域部分和径向外端部接头颈部区域部分，径向外端部接头颈部区域部分与径向内端部接头颈部区域部分间隔开并且位于径向内端部接头颈部区域部分的径向外侧，以在径向内端部接头颈部区域部分和径向外端部接头颈部区域部分之间提供封闭腔室区域。

Description

环空连接

技术领域

本发明涉及一种用于端接柔性管主体的方法和设备。具体地但非排他性地，本发明涉及一种用于端接柔性管主体的端部接头和方法，其在端部接头的颈部中提供封闭腔室区域。该封闭腔室区域可以用作用于排放流体的流体连通通路的一部分，或者用作可以提供用于各种目的的辅助装备的外壳。

背景技术

传统上，柔性管用于将采出液诸如油和/或气和/或水从一个位置输送到另一个位置。柔性管在将海底位置(其可以是深海，比如1000米或更深)连接到海平面位置时特别有用。管可具有通常高达约0.6米的内径(例如，直径可在0.05m至高达0.6m的范围内)。柔性管通常形成为柔性管主体和一个或多个端部接头的组件。管主体通常形成为层状材料的组合，该层状材料的组合形成承压导管。管结构允许大的挠曲，而不会引起会在其寿命期间损害管的功能的弯曲应力。存在不同类型的柔性管，诸如根据API 17J制造的非粘结柔性管或复合型柔性管等。管主体通常被构建为包括聚合物层和/或复合层和/或金属层的组合结构。例如，管主体可包括聚合物层和金属层，或聚合物层和复合层，或聚合物层、金属层和复合层。层可由单件(诸如挤压管)形成，或者通过以期望的节距螺旋地缠绕一根或多根线材形成，或通过将同心地并排布置的多个离散的环连接在一起形成。根据所使用的柔性管的层和柔性管的类型，管层中的一些管层可被粘结在一起或保持非粘结。

一些柔性管已被用于深水(小于3,300英尺(1,005.84米)和超深水(大于3,300英尺)的开发。对于需在越来越大的深度(例如，超过8202英尺(2500米))进行勘探的石油的需求日益增长，其中环境因素变得越来越极端。例如，在此类深水环境和超深水环境中，洋底温度增加了采出液冷却至可导致管堵塞的温度的风险。在实施过程中，柔性管传统地被设计成在-30℃至+130℃的操作温度下工作，并且正在开发用于甚至更极端的温度。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，可能需要柔性管以作用于管上的0.1MPa至30MPa范围内的外部压力操作。同样，输送油、气或水可很好地产生从内部作用于柔性管上的高压，例如作用于管上的来自井筒流体的零至140MPa范围内的内部压力。因此，增加了对柔性管主体的某些层(诸如管胎体层或压力铠装层或拉伸铠装层)的高水平性能的需求。需注意，为了完整起见，柔性管也可用于浅水应用(例如，深度小于约500米)或甚至用于海岸(陆上)应用。

在柔性管的操作期间，管环空需要排放，管环空是限定在最内流体保持层的径向外表面与诸如外部护套的外流体保持层的径向内表面之间的区。此类操作必须在柔性管中的孔的部分减压或完全减压之前发生。在正常操作程序期间，通过连续地或重复地将气体从环空排出到水面船舶或平台来避免流体在环空中积聚，在水面船舶或平台，排放的流体可经由火炬系统燃烧。在柔性管主体的多个节段与端部接头之间提供连续的排放路径是具有挑战性的。然而，在不排放的情况下，环空中的压力可随着时间而增加。最终，积聚的压力可超过正常操作中的孔压力，从而导致破裂。另选地，如果需要将立管从水面船舶或平台上拆下(例如，在不利的天气条件的情况下)，则有意地执行对孔的减压。这导致孔压力潜在地小于可能导致破裂的积聚环空压力。

常规地，已经提出了可以包括排放通道的端部接头的各种设计。这些设计中的许多工作良好，但可能具有某些缺点。例如，虽然许多常规端部接头能够提供排放路径或连接通路，以允许柔性管主体的环空区域或其他区域排放或互连，但是这种机构在其有用性方面受到限制和/或是复杂的并且因此实现起来是昂贵的。

更详细地，某些常规技术提供相邻的环空连接系统，该环空连接系统具有在端部接头外部的外部部件，诸如软管或管。这些外部部件倾向于相对脆弱，并且在运输或使用期间可能损坏。这种损坏可能允许含氧海水不可修复地进入环空中。

某些常规的排放技术要求端部接头主体包括贯通孔(through bore)，该贯通孔可以用于形成排放路径的一部分。根据许多常规技术，穿过常规端部接头主体的通道包括纵向延伸的流体连通通路部分以及径向延伸的流体连通通路部分。这种技术的一个问题是，在制造端部接头主体时，需要仔细对准，以便以令人满意地与其他流体连通通路部分交汇的方式形成径向延伸的通路部分。这是复杂的过程，易于出现用户错误，并且在通路部分中产生90度的弯曲，这可阻止流体流动或导致碎屑/材料的收集点。

某些常规技术需要贯通孔或外部管道系统来形成用于排放路径的流体连通通路部分。这些内部通路或外部管可能难以制造和/或易于损坏。

还已知的是，在柔性管的使用期间，溶解在由柔性管输送的流体中的化学品/化合物可对柔性管主体层的部件造成损坏。另选地/另外地，化合物/化学品可以积聚在柔性管主体的区域中，并且随着时间的推移，这些可以引起问题。

已经成功地制造了许多不同类型的柔性管主体设计。在一些情况下，这种柔性管主体可以结合能够连续地或根据需要监测与柔性管主体相关联的一个或多个特性的传感器或感测元件。例如，已经利用光纤元件来提供弯曲半径信息。已经成功地测量了其他特性，诸如温度和压力。然而，这些传感元件的引入导致复杂化，因为需要为这些元件提供电力和/或提供用于输出承载元件(诸如线材或光纤)的路径以具有到达水面供应和监测中心的路径。当柔性管主体的多个区段以及因此经由相应端部接头连接的多个柔性管以背对背的构型连接时，从而实际上由多个柔性管产生了长的柔性管长度，这个问题是特别困难的。其中相邻柔性管连接在一起的接合部必须设计成以便“通过”电力和/或输入/输出信号和/或监测元件，并且这可使端部接头设计和柔性管主体设计以及柔性管设计复杂化。

发明内容

本发明的目的在于至少部分减轻上述问题中的一个或多个问题。

本发明的某些实施方案的目的是在柔性管主体端部接头中提供封闭腔室区域，由此可以以方便的方式提供封闭腔室区域，并且还可以用于各种目的。

本发明的某些实施方案的目的是提供穿过端部接头主体的颈部的流体连通通路的一部分，该流体连通通路可用作排放通道的一部分。

本发明的某些实施方案的目的是提供一种具有封闭腔室的端部配件主体，该封闭腔室足够大以容纳辅助装备或可用于所选目的一种或多种活性剂。

本发明的某些实施方案的目的是提供一种具有颈部的端部配件主体，该颈部在横截面中布置成管中管布置，以在端部配件主体中提供开放体积的相对大的横截面，该开放体积可用于各种目的。

本发明的某些实施方案的目的是提供一种端接柔性管主体的端部的方法，该方法导致端部接头中的封闭腔室区域向端接的柔性管主体的区域敞开。

本发明的某些实施方案的目的是提供一种端接柔性管主体的端部的方法，由此提供与柔性管主体的环空区域流体连通的封闭腔室，以用于排放目的和/或化学相互作用。

本发明的某些实施方案的目的是以背对背构型并且以排放通道和/或传感元件和/或电力或读出路径沿着组合管的整个长度对准并且可连接的方式连接相邻的柔性管。

本发明的某些实施方案的目的是提供一种封闭区域，该封闭区域在用于端接柔性管主体的端部接头中的柔性管的端部处用作缓冲区。

本发明的某些实施方案的目的是提供一种封闭腔室，其可以适用于各种可能的端部接头设计的方式用于各种目的。

本发明的某些实施方案的目的是提供一种以这样的方式端接柔性管主体的端部的方法，该方式支撑并在必要时密封柔性管主体的相应层，并且同时使柔性管主体的环空与端部接头主体的凸缘连接器中的一个或多个开口流体连通。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于端接柔性管主体的端部的设备，该设备包括：

细长端部接头主体，该细长端部接头主体与中心纵向轴线相关联，包括能够以背对背的关系固定到另一端部接头主体并设置在细长端部接头主体的第一端处的连接器凸缘区域、在端部接头主体的剩余端处的开口、设置在第一端和剩余端之间的中央凸缘区域以及在中央凸缘和连接器凸缘之间的颈部区域；其中，

颈部区域包括径向内端部接头颈部区域部分和径向外端部接头颈部区域部分，该径向外端部接头颈部区域部分与径向内端部接头颈部区域部分间隔开并且位于径向内端部接头颈部区域部分的径向外侧，以在径向内端部接头颈部区域部分和径向外端部接头颈部区域部分之间提供封闭腔室区域。

适当地，径向内端部接头颈部区域部分包括大致圆柱形的外表面，并且径向外端部接头颈部区域部分包括大致圆柱形的内表面，该内表面与圆柱形外表面以同心或偏心间隔开的关系设置。

适当地，径向内端部接头颈部区域部分和径向外端部接头颈部区域部分以管中管的关系设置。

适当地，连接器凸缘区域、中央凸缘区域和径向内端部接头颈部区域部分以及任选地径向外端部接头颈部区域部分一体形成。

适当地，细长端部接头主体包括端接构件，该端接构件包括连接器凸缘区域、颈部区域和中央凸缘区域的第一部分；以及

芯构件，该芯构件包括中央凸缘区域的另一部分和从该另一中央凸缘区域部分延伸的细长鼻部区域，并且该细长鼻部区域包括邻近剩余端的径向面向内的支撑表面区域。

适当地，该设备还包括能够固定到中央凸缘区域的外部壳体；以及能够固定到外部壳体的启动凸缘(activation flange)。

适当地，封闭腔室区域包括细长环空形区域。

适当地，封闭腔室区域提供跨颈部区域的整个长度延伸的通路部分。

适当地，该设备还包括排放通道，该排放通道包括第一流体连通通路部分，该第一流体连通通路部分包括所述通路部分，所述通路部分包括邻近第一流体连通通路部分的端部的第一流体入口/出口端口和位于连接器凸缘区域的远离开口的端部表面上的另一流体入口/出口端口。

适当地，该设备还包括设置在封闭腔室区域中的至少一种活性剂。

适当地，该设备还包括至少一个过滤器元件，所述至少一个过滤器元件各自被设置成邻近其中设置有活性剂的封闭腔室区域的第一端和剩余端中的至少一者。

适当地，活性剂包括除氧剂和/或脱水剂和/或抗蚀剂和/或用于去除H₂S的化学品和/或用于去除CO₂的化学品和/或染料或颜色指示化学品。

适当地，每种活性剂为粉末状固体和/或固体颗粒和/或液体的形式。

适当地，活性剂是试剂和/或反应物和/或溶剂或催化剂。

适当地，封闭腔室容纳辅助装备。

适当地，辅助装备包括加热元件或加热器、一定长度的电缆或光纤或信号增强器或电或光监测装置。

根据本发明的第二方面，提供了一种端接柔性管主体的端部的方法，该方法包括以下步骤：

提供柔性管主体，该柔性管主体包括流体保持层、至少一个铠装层和外部护套；

在柔性管主体的自由端处提供细长端部接头主体，该细长端部接头主体包括连接器凸缘区域、中央凸缘区域以及在连接器凸缘区域和中央凸缘区域之间的颈部区域，所述端部接头主体支撑柔性管主体的至少一个层的终止端，从而提供包括第一流体连通通路部分的排放通道，该第一流体连通通路部分由径向内端部接头颈部部分和径向外端部接头颈部区域部分之间的封闭腔室区域提供，该封闭腔室区域与和柔性管主体相关联的柔性管环空流体连通；

将外部壳体固定到中央凸缘区域；以及

将启动凸缘固定到外部壳体。

适当地，提供细长端部接头主体包括提供径向内端部接头颈部区域部分，该径向内端部接头颈部区域部分包括圆柱形外表面；以及

提供径向外端部接头颈部区域部分，该径向外端部接头颈部区域部分包括大致圆柱形的内表面，该内表面与圆柱形外表面以同心或偏心间隔开的关系设置。

适当地，提供流体连通通路部分包括在第一流体连通通路部分的端部附近提供第一流体入口/出口端口，以及在连接器凸缘的远离端部接头主体的开口的端部表面上提供另一流体入口/出口端口。

根据本发明的第三方面，提供了一种从柔性管环空排放流体的方法，该方法包括以下步骤：选择性地打开至少一个阀构件，由此流体地连接在柔性管环空和排出端口之间的排放通道，该柔性管环空位于柔性管主体的内流体保持层与外部护套之间；以及

随后经由排放通道通过封闭腔室区域从柔性管环空排放流体，该封闭腔室区域设置在细长端部接头主体的颈部区域中，位于径向内端部接头颈部区域部分和径向外端部接头颈部区域部分之间，该径向外端部接头颈部区域部分与径向内端部接头颈部区域部分间隔开并且位于该径向内端部接头颈部区域部分的径向外侧。

适当地，该方法还包括经由包括封闭腔室区域的第一流体连通通路部分以及经由跨连接器凸缘区域延伸的另一流体连通通路部分从柔性管环空排放流体。

适当地，该方法还包括经由又一流体连通通路部分从柔性管环空排放流体，该又一流体连通通路部分包括穿过中央凸缘和在拉伸铠装端接腔中具有开口端的对准管的贯通孔，或者穿过端部接头主体的芯部分的贯通孔。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于端接柔性管主体的端部的设备，该设备包括：

细长端部接头主体，该细长端部接头主体与中心纵向轴线相关联，包括能够以背对背的关系固定到另一端部接头主体并设置在细长端部接头主体的第一端处的连接器凸缘区域、在端部接头主体的剩余端处的开口、在第一端和剩余端之间的中央凸缘区域以及在中央凸缘和连接器凸缘之间的颈部区域；以及

至少一个第一流体连通通路部分，所述至少一个第一流体连通通路部分沿循直线路径并且以恒定径向距离跨颈部区域的整个长度延伸，该恒定径向距离大于中心纵向轴线与端部接头主体的邻近开口的径向面向内的压力护套支撑表面区域之间的径向距离。

适当地，该设备还包括另一流体连通通路部分，该另一流体连通通路部分以所述恒定径向距离沿循直线路径跨连接器凸缘延伸；以及

又一流体连通通路部分，所述又一流体连通通路部分以所述恒定径向距离沿循直线路径跨中央凸缘的至少一个区域延伸。

适当地，该恒定径向距离小于中心纵向轴线和中央凸缘的径向最外边缘之间的径向距离。

适当地，该设备还包括排放通道，该排放通道包括第一流体连通通路部分并且包括邻近第一流体连通通路部分的端部的第一流体入口/出口端口和位于连接器凸缘的远离开口的端部表面上的另一流体入口/出口端口，所述排放通道不包括径向延伸的流体连通通路部分。

适当地，端部接头主体是一体形成的。

适当地，细长端部接头主体包括端接构件，该端接构件包括连接器凸缘区域、颈部区域和中央凸缘区域的第一部分；以及

芯构件，该芯构件包括中央凸缘区域的另一部分和所述支撑表面区域。

适当地，该芯构件还包括又一流体连通通路部分，该又一流体连通通路部分以所述恒定径向距离沿循穿过芯构件的直线路径。

适当地，中央凸缘的另一部分包括端部表面，该端部表面包括第一密封元件以及与第一密封元件间隔开的另一密封元件，并且在该又一流体连通通路的端部处的入口/出口端口设置在第一密封元件和另一密封元件之间的位置处。

适当地，该设备还包括至少一个盖构件，所述至少一个盖构件各自沿着颈部区域的整个长度延伸，并且封闭设置在端部接头主体的颈部主体部分的外表面和盖构件的内表面之间的细长空间，其中所述细长空间包括第一流体连通通路部分的全部或一部分。

适当地，在平面图中，每个盖构件是基本上矩形的板构件，并且具有密封相应的沟道(channel)状凹陷部的弓形横截面，该凹陷部沿着颈部主体部分的外表面延伸，并且由相应的盖构件密封的每个细长空间是细长沟道。

适当地，所述至少一个盖构件包括围绕颈部区域周向地设置的多个盖构件，从而提供多个相应的细长空间，并且第一流体连通通路部分包括相应的细长空间。

适当地，所述至少一个盖构件包括大致圆柱形的护套，该大致圆柱形的护套与细长端部接头主体的颈部主体部分的外表面同心以及与该外表面间隔开，并且细长空间包括细长环空状空间。

适当地，每个盖构件相对于颈部主体部分固定，以在盖构件和颈部主体部分之间形成气密密封。

适当地，每个盖构件通过焊接工艺固定到颈部主体部分或螺栓连接到颈部主体部分和/或焊接或螺栓连接到细长端部接头主体的凸缘区域的侧面。

适当地，该设备还包括设置在至少一个第一流体连通通路部分中的至少一种活性剂。

适当地，该设备还包括至少一个过滤器元件，所述至少一个过滤器元件设置成邻近其中设置有活性剂的第一流体连通通路部分的第一端和剩余端。

适当地，活性剂包括除氧剂和/或脱水剂和/或抗蚀剂和/或用于去除H₂S的化学品和/或用于去除CO₂的化学品和/或染料或颜色指示化学品。

适当地，每种活性剂为粉末状固体和/或固体颗粒和/或液体的形式。

适当地，活性剂是试剂和/或反应物和/或溶剂或催化剂。

适当地，该设备还包括设置在至少一个第一流体连通通路部分中的辅助装备。

适当地，辅助装备包括加热元件或加热器、一定长度的电缆或光纤或信号增强器或电或光监测器。

根据本发明的第五方面，提供了一种从柔性管主体环空排放流体的方法，该方法包括以下步骤：

选择性地打开至少一个阀构件，由此流体地连接在柔性管环空和排出端口之间的排放通道，该柔性管环空位于柔性管主体的内流体保持层与外部护套之间；以及

随后经由排放通道通过至少一个流体连通通路部分从柔性管主体环空排放流体，所述至少一个流体连通通路部分沿循直线路径并且以恒定径向距离跨细长端部接头主体的颈部区域的整个长度延伸，该恒定径向距离大于中心纵向轴线与端部接头主体的邻近端部接头主体的开口的径向面向内的压力护套支撑表面区域之间的径向距离。

适当地，该方法还包括以恒定径向距离通过第一流体连通通路部分排放流体，该恒定径向距离小于中心纵向轴线和细长端部接头主体的中央凸缘的径向最外边缘之间的径向距离。

适当地，该方法还包括经由不包括径向延伸的流体连通通路部分的排放通道排放流体。

根据本发明的第六方面，提供了一种用于端接柔性管主体的端部的设备，该设备包括：

细长端部接头主体，该细长端部接头主体与中心纵向轴线相关联，包括能够以背对背的关系固定到另一端部接头主体并设置在细长端部接头主体的第一端处的连接器凸缘区域、在端部接头主体的剩余端处的开口、设置在第一端和剩余端之间的中央凸缘区域以及在中央凸缘和连接器凸缘之间的颈部区域；其中，

该颈部区域包括在端部接头主体的外表面中的至少一个细长凹陷部，所述至少一个细长凹陷部跨颈部延伸并且被固定到端部接头主体的细长盖元件覆盖，以在颈部区域的外表面和盖之间提供密封腔室区域。

适当地，径向内端部接头颈部区域部分包括大致圆柱形的外表面，该外表面具有多个细长凹陷部，所述多个细长凹陷部以间隔开的大致平行布置的方式周向地围绕颈部区域的外表面布置，其中相应的细长盖元件固定在每个细长凹陷部上。

根据本发明的第七方面，提供了一种端接柔性管主体的端部的方法，该方法包括以下步骤：

提供柔性管主体，该柔性管主体包括流体保持层、至少一个铠装层和外部护套；

在柔性管主体的自由端处提供细长端部接头主体，该细长端部接头主体包括连接器凸缘区域、中央凸缘区域以及在连接器凸缘区域和中央凸缘区域之间的颈部区域，所述端部接头主体支撑柔性管主体的至少一个层的终止端，从而提供排放通道，该排放通道包括至少一个第一流体连通通路部分，所述至少一个第一流体连通通路部分由密封腔室区域提供，该密封腔室区域由细长端部接头主体的颈部区域的外表面中的覆盖的细长凹陷部提供，该密封腔室区域与和柔性管主体相关联的柔性管环空流体连通；

将外部壳体固定到中央凸缘区域；以及

将启动凸缘固定到外部壳体。

本发明的某些实施方案提供用于端接柔性管主体的端部的设备和/或端接柔性管主体的端部的方法和/或制造端部接头的方法。

本发明的某些实施方案提供了一种端部接头主体，该端部接头主体包括颈部，该颈部包含封闭腔室区域。可以利用腔室区域来容纳辅助装备或提供流体连通通路的可用作排放通道的部分。任选地，可以在外表面中提供门或窗，以使得能够视觉地或物理地接近颈部中的腔室区域。

本发明的某些实施方案提供了一种端部接头主体，该端部接头主体具有以管中管关系布置的颈部，由此颈部的内部大致圆柱形部分和外部大致圆柱形部分之间的空间限定封闭腔室区域。可选地，由该空间提供的腔室沿颈部长度的超过60％延伸。

本发明的某些实施方案提供了一种细长端部接头主体，该细长端部接头主体包括端接构件和芯构件。

本发明的某些实施方案提供了一种端部接头，该端部接头包括一体形成的连接器凸缘、中央凸缘、开口和端部接头颈部的径向外部部分和径向内部部分。

本发明的某些实施方案提供了一种端部接头，该端部接头包含至少一种活性剂，所述至少一种活性剂与端接在端部接头中的柔性管主体的环空流体连通。任选地，活性剂是除氧剂或抗蚀剂等。

本发明的某些实施方案提供了一种将柔性管主体的端部端接在端部接头中的方法。该端接方法同时密封和支撑柔性管主体的层，同时使一个或多个区域诸如柔性管主体的环空与端部接头外侧上的开口流体连通。例如，充当部件的一个或多个开口可以设置在端部接头主体的凸缘连接器的端部表面上。这使得柔性管能够以背对背的关系布置，从而对准相邻端部接头的凸缘连接器上的开口/端口，使得可能用于排放或用于承载传感元件或电力的连续路径可以在组合柔性管的整个长度上延伸。

本发明的某些实施方案提供了一种从柔性管环空排放流体的方法。在排放过程期间使用的流体连通通路的部分由沿端部接头主体的颈部区域延伸以及在该颈部区域内延伸的封闭空间形成。这有助于避免对外部管道或管路的需要，而这种外部管道或管路通常是某些常规技术的情况。

本发明的某些实施方案提供了一种端部接头主体和一种用于排放的方法，其仅包括沿循直线路径并以恒定径向距离延伸的连通通路部分。在这个意义上，恒定径向距离意味着通路的中心线的径向距离相对于与管孔相关联的中心轴线恒定地相同，或者相对于轴线仅平缓地恒定倾斜0-10°。适当地，斜率为0-5°。这可以在制造细长端部配件主体时有助于节约制造成本，并且在柔性管主体的端接期间进行辅助，由此使流体连通通路部分的对准对于工人来说是容易的。

本发明的某些实施方案仅利用轴向延伸的流体连通通路部分。也就是说，排放通道不包括径向延伸的流体连通通路部分。也就是说，没有形成用于使环空排放的排放路径的一部分的通路部分沿循沿着从中心孔延伸出的假想半径的路径。通路部分可以包括使用相对于主轴线成0-10°的直线方向上平缓地径向延伸的通路部分。这意味着细长端部接头主体的制造相对于常规制造技术是直接的。

附图说明

现在将参考附图在下文中仅通过示例的方式来描述本发明的某些实施方案，其中：

图1示出了柔性管主体；

图2示出了柔性管的某些用途；

图3示出了以背对背构型布置的端部接头；

图4更详细地示出了图3中所示的端部接头；

图5示出了封闭腔室中的辅助装备；

图6示出了穿过封闭腔室的光纤/电力线；

图7示出了辅助装备的电力输送；

图8示出了处于背对背构型的替代端部接头；

图9更详细地示出了图8中所示的端部接头，并且示出了被覆盖以形成封闭腔室的凹陷槽；并且

图10示出了靠近抬起点的排放管。

在附图中，类似的附图标号指代类似的部件。

具体实施方式

在整个说明书中，将参考柔性管。应当理解，本发明的某些实施方案适用于各种柔性管。例如，本发明的某些实施方案可以可用于根据API 17J制造的类型的柔性管主体和相关联的端部接头。此类柔性管通常被称为非粘结柔性管。其他实施方案与其他类型的柔性管相关联。

转到图1，应当理解，所示的柔性管是管主体的一部分和一个或多个端部接头(图1中未示出)的组件，管主体的相应端部端接于所述一个或多个端部接头的每个端部接头中。图1示出了如何由形成承压导管的层状材料的组合形成管主体100。如上所述，尽管图1中示出了多个特定层，但应当理解，本发明的某些实施方案广泛地适用于包括由多种可能的材料制成的两个或更多个层的同轴管主体结构。管主体可以包括包含复合材料的一个或多个层，从而形成管状复合层。还应当注意，层厚度仅为了进行示意性的说明而示出。如本文所用，术语“复合材料”用于广义地指由两种或更多种不同材料形成的材料，例如由基质材料和增强纤维形成的材料。

因此，管状复合层是具有由复合材料形成的大致管状形状的层。另选地，管状复合层是由多个部件形成的具有大致管状形状的层，所述多个部件中的一个或多个部件由复合材料形成。复合层的层或任何元件可以经由挤出、拉挤成型或沉积工艺制造，或者通过缠绕工艺制造，在该缠绕工艺中，带材的自身具有复合结构的相邻线圈与相邻线圈固结在一起。无论使用的制造技术如何，复合材料可以任选地包括具有第一特性的材料的基质或主体，在该材料中嵌入具有不同物理特性的另外的元素。也就是说，在一定程度上对准的细长纤维或随机取向的较小纤维可以被安置到主体中，或者球体或其他规则或不规则形状的颗粒可以被嵌入到基质材料中，或者上述中的多于一种的组合。适当地，基质材料是热塑性材料，适当地，热塑性材料是聚乙烯或聚丙烯或尼龙或PVC或PVDF或PFA或PEEK或PTFE或此类材料与由玻璃、陶瓷、玄武岩、碳、碳纳米管、聚酯、尼龙、芳族聚酰胺、钢、镍合金、钛合金、铝合金等中的一种或多种制成的增强纤维或由玻璃、陶瓷、碳、金属、巴克球、金属硅酸盐、碳化物、碳酸盐、氧化物等制成的填料的合金。

图1所示的管主体100包括内部压力护套110，该内部压力护套用作流体保持层并且包括确保内部流体完整性的聚合物层。该层为任何输送的流体提供边界。应当理解，该层本身可包括多个子层。应当理解，当利用胎体层120时，内部压力护套通常被本领域的技术人员称为阻挡层。在没有此类胎体的操作(所谓的光滑孔操作)中，内部压力护套可被称为衬里。图1中示出了阻挡层110。

需注意，胎体层120是提供互锁构造的耐压层，该互锁构造可用作最内层，以完全或部分地防止内部压力护套110由于管减压、外部压力以及拉伸铠装压力和机械断裂载荷而塌缩。胎体是抗压层。应当理解，本发明的某些实施方案因此适用于‘粗孔’应用(具有胎体)。适当地，胎体层是金属层。适当地，胎体层由不锈钢、耐腐蚀镍合金等形成。适当地，胎体层由复合材料、聚合物或其他材料或材料和组分的组合形成。胎体层径向定位在阻挡层内。

管主体包括压力铠装层130，该压力铠装层是提供结构层的耐压层，该结构层增加柔性管对内部压力和外部压力以及机械断裂载荷的阻力。该层还在结构上支撑内部压力护套。适当地，如图1所示，压力铠装层形成为管状层。适当地，对于非粘结型柔性管，压力铠装层由具有接近90°的布设角度的线材的互锁构造组成。适当地，在这种情况下，压力铠装层是金属层。适当地，压力铠装层由碳钢、铝合金等形成。适当地，压力铠装层由拉挤的复合互锁层形成。适当地，压力铠装层由通过挤出或拉挤成型或沉积形成的复合材料形成。压力铠装层被径向地定位在下面的阻挡层之外。

柔性管主体还包括第一拉伸铠装层140和第二拉伸铠装层150。每个拉伸铠装层用于维持拉伸载荷以及任选地还维持内部压力。适当地，对于一些柔性管，拉伸铠装线圈是金属(例如，钢、不锈钢或钛等)。对于一些复合柔性管，拉伸铠装线圈可以是聚合物复合带材线圈(例如，设置有热塑性塑料，例如尼龙、基质复合材料或热固性材料，例如环氧树脂、基质复合材料)。对于非粘结柔性管，拉伸铠装层由多根线材形成(以赋予所述层强度)，所述多根线材位于内层上方并且以通常介于约10°至55°之间的布设角度沿管的长度螺旋缠绕。适当地，拉伸铠装层成对反向缠绕。适当地，拉伸铠装层是金属层。适当地，拉伸铠装层由碳钢、不锈钢、钛合金、铝合金等形成。适当地，拉伸铠装层由复合材料、聚合物或其他材料或材料的组合形成。

适当地，柔性管主体包括任选的带材层160，所述任选的带材层有助于包含下面的层并且在某种程度上防止相邻层之间的磨损。带材层可以任选地是聚合物或复合材料或材料的组合，并且还任选地包括管状复合层。带材层可用于帮助防止金属对金属接触，以帮助防止磨损。在拉伸铠装上的带材层也可以帮助防止“鸟笼现象”。

柔性管主体还包括任选的绝缘层165和外部护套170，该外部护套包括用于保护管免受海水和其他外部环境的渗透、腐蚀、磨损和机械损坏的聚合物层。任何隔热层有助于限制通过管壁到周围环境的热损失。

每个柔性管包括管主体100的至少一个部分(称为区段或节段)，以及位于柔性管的至少一个端部处的端部接头。端部接头提供在柔性管主体与连接器之间形成过渡部的机械装置。例如，如图1所示的不同管层端接在端部接头中，使得在柔性管与连接器之间传递载荷。

图2示出了适用于将采出液诸如油和/或气和/或水从海底位置221输送到浮动设施222的立管组件200。例如，在图2中，海底位置221包括海底流动管线225。柔性流动管线225包括全部或部分搁置在海床230上或掩埋在海床下面并用于静态应用的柔性管。浮动设施可以由平台和/或浮标或如图2所示的船提供。立管组件200以柔性立管的形式提供，即，将船连接到海床设施的柔性管240。柔性管可位于柔性管主体的具有连接端部接头的区段中。

应当理解，存在不同类型的立管，如本领域的技术人员所熟知。本发明的某些实施方案可与任何类型的立管一起使用，诸如自由悬浮的立管(自由悬挂的悬链线立管)、在一定程度上受限的立管(浮标、链条)、完全受限的立管或封闭在管(I管或J管)中。此类配置的一些(尽管并非全部)示例可以在API 17J中找到。图2还示出了如何将柔性管的部分用作跨接线250。

图3示出了布置成背对背布置的两个端部接头300₁、300₂。每个端部接头端接柔性管主体100₁、100₂的相应区段的相应端部。端部接头经由相应的连接器凸缘310₁、310₂连接在一起。这些经由螺栓(图3中未示出)螺栓连接在一起并且具有相对面上的密封圈。每个端部接头300还包括经由颈部区域330与连接器凸缘310间隔开的中央凸缘320。外部壳体340固定到中央凸缘，并且启动凸缘350固定到壳体340并且抵靠柔性管主体100的外部护套170的外表面密封。外部壳体340的径向最内表面与端部接头的细长端部接头主体360的大致圆柱形但略微向外扩口的端部的径向外表面间隔开。端部接头主体的开口365面向柔性管主体的区段。拉伸铠装线材端接在外部壳体与端部接头主体之间的锥形空间中。适当地，环氧树脂位于锥形空间中，以掩埋拉伸铠装线材的端部。端部接头300与中心纵向轴线A-A相关联，并且当端部接头以背对背构型布置时，每个端部接头的中心纵向轴线沿着公共线对准。在使用期间，采出液沿着由柔性管主体的阻挡层或衬里和每个端部接头300的内表面提供的孔输送。

如图3所示，每个端部接头的颈部区域330由径向内端部接头颈部部分370和径向外部部分375提供。在图3所示的实施方案中，径向内部部分是端部接头主体的大致圆柱形的区域，其具有形成细长端部接头主体的孔的一部分的大致圆柱形的内表面和径向外部大致圆柱形的表面380。颈部区域375的外部部分具有大致圆柱形的内表面385和大致圆柱形的外表面。外颈部部分375的径向内表面385与颈部的内部部分370的径向外表面380间隔开。这种间隔开的关系导致限定封闭在端部接头的颈部内的腔室390的区域。径向内端部接头颈部区域部分370和径向外端部接头颈部区域部分375可以与细长端部接头主体一体地形成为单个单元，或者可通过使用环焊缝和纵向焊缝进行焊接或以其他方式将大致圆柱形套环固定在连接器凸缘310和中央凸缘320的相对表面之间而一体地形成。因此，内部件和外部件形成管中管布置。在所示的实施方案中，内部件和外部件同轴对准，但部件可以偏心地对准，并且不必为圆柱形的。

图4更详细地示出了图3中所示的最右手侧端部接头300₂。图4有助于示出柔性管主体的各个单独的层如何端接以及在适当的情况下密封。管环空位于流体保持层(图4中示出了阻挡层)的径向最外表面和外部护套170的径向内表面之间。该环空区域与限定在端部接头壳体内的区流体连通。图4有助于示出如何通过在一个柔性管的环空与另一个柔性管的环空之间提供流体连通通路来提供排放路径。值得注意的是，如图4所示，封闭腔室区域390提供跨颈部区域的整个长度延伸的细长通路部分。因此，封闭腔室区域可以用作通向水面烧除点(burn off point)或中水排放阀的总体排放路径的一部分。

根据本发明的利用封闭腔室区域进行排放的某些实施方案，封闭腔室区域提供通路部分，以提供排放通道的第一流体连通通路部分。排放通道从连接凸缘的端部表面延伸穿过端部接头，并且与柔性管主体的环空流体连通。如图4所示，排放通道400(图4中箭头所示)在连接凸缘310的端部表面上具有入口/出口端口410。该端口410位于径向内密封圈415和径向外密封圈420之间。这些密封圈与相邻端部接头的端部上对应密封圈对准。通孔(through hole)425延伸穿过连接凸缘，从而将入口/出口端口410与封闭腔室区域390流体连通。通孔430同样穿过细长端部接头主体360的中央凸缘320设置，因此使入口/出口端口410与外部壳体和细长主体的开口端之间的区域440流体连通。尽管任选地填充有环氧树脂，但是该空间440不是流体密封的，并且与柔性管主体100的环空区域流体连通。任选地，一个或多个管可位于环氧树脂区域内，从而提供排放通道的在抬起点到靠近由中央凸缘中的贯通孔430形成的开口的区域之间的另一部分，在该抬起点处，拉伸铠装线材从下面的层抬起。以这种方式，流体连通通路可在柔性管主体的环空与端部接头的端部之间设置成穿过端部接头主体的整个长度。该方法的优点在于仅需要通过凸缘制造纵向延伸的通路。也就是说，不需要利用径向向外延伸的通路部分。当然，如果优选以一些其他方式连接排放通道，则可以使用这种连通通路。

图3和图4因此指示用于端接柔性管主体的端部的设备。与中心纵向轴线相关联的细长端部接头主体包括连接器凸缘，该连接器凸缘能够与另一端部接头主体以背对背的关系固定。端部接头主体的开口接收柔性管主体的终止端，并且包括各种支撑表面，每个支撑表面具有不同的径向范围以支撑柔性管主体的相应层的相应端部。端部接头主体的颈部区域在中央凸缘和连接器凸缘之间延伸。中央凸缘在其设置在端部接头主体的两个端部之间的程度上是中心的。在此意义上，其是中间凸缘。可以利用中央凸缘来支撑外部壳体以帮助在端部接头内为要固定的拉伸铠装线材提供空间。至少一个流体连通通路部分跨颈部区域的整个长度延伸。这沿循直线路径，并且沿循恒定径向距离，该径向距离大于端部接头的中心纵向轴线和径向面向内的压力铠装支撑表面之间的径向距离。压力铠装支撑表面邻近端部接头主体的开口，并且当柔性管主体端接在端部接头中时用于支撑压力铠装层。由图3和图4中描述的封闭腔室区域提供的流体连通通路部分以恒定径向距离延伸，该径向距离小于中心纵向轴线和中央凸缘的径向最外边缘之间的径向距离。在所示的端部接头中，该径向最外边缘与外部壳体的径向最外范围或端部接头的夹套重合。在此意义上，恒定径向距离包含精确地恒定的。根据本发明的某些其他实施方案，“恒定径向距离”指的是在自然制造公差内精确地保持恒定，以及以恒定方式非常轻微地变化。也就是说，相对于与管的孔相关联的初级轴线成10°或更小。适当地，流体连通通路的线与初级孔轴线处于共同的平面中。适当地，流体连通通路所沿循的线是直的，但是在一维或二维上偏移10°或更小。适当地，偏移为5°或更小，并且在两个维度上相同或不同。

在图3和图4所示的端部接头中，只需要轴向延伸的通路。也就是说，不需要提供背离与端部接头和端接在端部接头中的柔性管主体相关联的中心纵向轴线径向向外延伸的通路。通路是直线的，并且每个通路部分的相对端处的入口和出口与穿过端部接头主体的孔的轴线相距相同的距离。

图4有助于示出如何在封闭腔室区域内以间隔开的关系设置上游过滤器480和下游过滤器482。这些可以形成为环状元件。活性剂485可以位于过滤器元件之间。另选地，如果活性剂不降解并且具有大于进出封闭腔室区域的开口端口的大小，则可不需要过滤器元件。

图5示出了封闭腔室区域的另选用途。更详细地，图5示出了辅助装备500如何容纳在封闭腔室区域390内。辅助装备可能需要或可不需要电力。辅助装备可以与光纤线相关联或不相关联。辅助装备可以是或可以不是独立设备。

图6示出了端部接头600的实施方案，其中至少一根光纤线610与容纳在封闭腔室区域390内的辅助装备500相关联。至少一根光纤线600与柔性管的拉伸铠装层的单独拉伸铠装线材620交织。任选地，拉伸铠装层中的一根或多根拉伸铠装线材620被至少一根光纤线610有效地替换。也就是说，一根或多根光纤与拉伸铠装线材一起缠绕以形成层。光纤线610可以是塑料光纤线的类型或任何其他合适类型的光纤线。光纤线610位于柔性管的拉伸铠装层中，与多根拉伸铠装线材620并排。在端部接头600中，光纤线610和拉伸铠装线材620从中心孔630剥离并进入外部壳体和端部接头主体640之间的空间中。多根拉伸铠装线材620端接在外部壳体与端部接头主体640之间的空间中。任选地，并且如图3至图7所示，拉伸铠装线材的端接端部被卷曲650。相反，光纤线610不卷曲，并且穿过外部壳体和端部接头主体640之间的空间经由入口/出口端口410进入封闭腔室区域390中。光纤线610还经由入口/出口端口410延伸穿过封闭腔室区域390并且穿过连接凸缘660。因此，光纤线610可以连接到容纳在封闭腔室区域390内的辅助装备500。光纤线610允许辅助装备500与外部设施之间的通信和信号传输。任选地，封闭腔室区域390不包含辅助装备，并且仅提供光纤线610可以延伸穿过的安全通路，从而确保光纤线610未暴露于外部环境并且不需要端接在端部接头600处。任选地，光纤线610可以连接到下一个管节段中的光纤线，在这种情况下，辅助装备500包括光纤连接装置和/或信号增强装置。

图6示出了端部接头600的实施方案，其中容纳在封闭腔室区域390内的辅助装备500需要电力输送。可以容纳在腔室区域中的一些类型的辅助装备不需要电力。至少一根电力线615交织在柔性管的拉伸铠装层内。拉伸铠装层中的一根或多根拉伸铠装线材620被至少一根电力线有效地替换。电力线可以是铠装电缆的形式，诸如钢丝铠装电缆。另选地，电力线可以是任何其他合适的电缆布置。电力线位于柔性管的拉伸铠装层中，与多根拉伸铠装线材620并排。在端部接头600中，电力线和拉伸铠装线材620在抬起点处从下面的层剥离，并且穿过外部壳体与端部接头主体640之间的空间。多根拉伸铠装线材620端接在外部壳体与端部接头主体640之间的空间中。任选地，拉伸铠装线材的端接端部被卷曲650。相反，电力线不卷曲，并且穿过外部壳体和端部接头主体640之间的空间经由入口/出口端口410进入封闭腔室区域390中。电力线还经由入口/出口端口410延伸穿过封闭腔室区域390并且穿过连接凸缘660。因此，电力线可以连接到容纳在封闭腔室区域390内的辅助装备500。电力线允许从顶侧设施或从其他合适的电源向容纳在端部接头600的封闭腔室区域390内的辅助装备500供电。任选地，封闭腔室区域390不包含辅助装备500，并且提供电力线615可以延伸穿过的安全通路，从而确保电力线615未暴露于外部环境并且不需要端接在端部接头600处。

图7示出了端部接头700的另选实施方案，其中容纳在封闭腔室区域390内的辅助装备500需要电力输送。外部电力输送装备710固定到柔性管端部接头700的颈部区域720上。固定可以通过夹持来实现，也可以通过诸如焊接的更永久的方法来实现。外部电力输送装备710包括第一电感器元件730，交流电流(AC)电力通过该第一电感器元件。任选地，外部电力输送装备包括在第一电感器元件与柔性管端部接头之间的绝缘元件740。任选地，合适的包层(诸如合适的聚合物包层)在第一电感器元件与端部接头之间提供绝缘。在端部接头的封闭腔室区域中，提供了另一电感器元件750。任选地，绝缘元件位于另一电感器元件和管端部接头之间。通过第一电感器元件730的AC电的流动产生变化的电磁场，该变化的电磁场因此在另一电感器元件750中感应出电流。因此，容纳在封闭腔室区域390内的辅助装备500可由外部电力输送装备710供电。任选地，另一电感器元件750是辅助装备500的一部分。任选地，另一电感器元件750与辅助装备500分离但连接到辅助装备。任选地，外部电力输送装备710是发电装置的一部分。任选地，外部电力输送装备710连接到单独的发电装置。任选地，外部电力输送装备710包括电力存储装置，诸如电池。任选地，电力从例如EP3060791中概述的类型的管安装涡轮机馈送到电力输送装备710。

任选地，根据本发明的某些实施方案，辅助装备可以包括与光纤线610相关联的设备。该辅助装备500可以包括光学调制解调器、无线通信设备或其他此类通信设备。该辅助装备500可以包括处理器。该辅助装备500可以包括本地管监测设备，诸如传感器。光纤线610可以负责通信/信号传输，或者可以被配置为使得其构成传感系统的一部分，诸如应变或振动传感器。然后，辅助装备500可以与在光纤线610内携带的信号/数据相关联。

任选地，根据本发明的某些实施方案，辅助装备可以包括传感器。传感器可以被配置为测量与管相关联的压力、气体、温度、应变或任何其他可观察参数。该传感器可以与如图6中所示的光纤线610相关联，或者可以是独立传感器。传感器可能需要电力，如图6和图7所示。该传感器可以是运动传感器，并且可以被配置为检测一般管运动(特别是针对海底柔性管)或者可以是被配置为检测任何其他类型的运动的传感器。特别地，运动传感器可以是振动传感器，并且可以被配置用于检测流动引起的脉动(FLIP)，以监测振动并且如果振动超过可接受的阈值，则警告操作员。运动传感器可以是压电加速度计、光纤振动传感器或任何其他类型的合适运动传感器等。

任选地，根据本发明的某些实施方案，辅助装备可以包括温度调节装置。特别地，对于其中由于环境温度导致的采出液体的冷却可导致管堵塞的海底应用生产，温度调节装置可包括加热装置。其他应用可能需要辅助装备500包括冷却装置。温度调节装置可以任选地需要电力，如图6和图7所示。海底柔性管可以通过使温热/热流体通过管层或通过柔性管内的专用管/管线来加热。流体或包含流体的管/管线可以进入封闭腔室区域，并且温度调节装置可以包括加热或冷却装置以加热或冷却该流体。温度调节装置可以包括阀和/或泵以控制流体的流动。温度调节装置可以包括温度传感器。温度调节装置可以包括维持可接受或预设温度的装置。

任选地，根据本发明的某些实施方案，辅助装备可以包括信号增强器/放大器。信号增强器/放大器可以被配置为允许顶侧设施和海底模块之间的无线通信，或者允许海底模块之间的无线通信。信号增强器/放大器还可以被配置为抵消任何环境信号衰减特性。信号增强器/放大器可以包括一个或多个天线和放大器。

任选地，根据本发明的某些实施方案，辅助装备可以包括被配置用于柔性管的在役监测(in-service monitoring)的装置。管性能的在役监测允许优化操作、降低故障风险和潜在问题的早期检测。该装置可以被配置为监测任何数量的管特性。这些特性可以包括管应变(指示管疲劳)、温度(指示管损坏/缺口、聚合物层和管流过热)和管环空压力或环空气体(指示阀故障和腐蚀)。辅助装备可以包括超声发射器和超声检测器，所述超声发射器和超声检测器被配置为局部地检测管结构中的缺陷(可能由疲劳、腐蚀、侵蚀或意外损坏引起)和管线中的堵塞。

任选地，根据本发明的某些实施方案，辅助装备可以包括可充电电池。任选地，电池可以通过交织到柔性管的拉伸铠装层中的电力线610充电，如图6所示。任选地，通过电力线供应的电力来自顶侧设施或来自任何其他合适的电源位置，诸如位于管线附近或管线上的海底涡轮机。任选地，电池可以通过感应充电来充电，如图7所示。这些电池可以被配置为向另外的装备，特别是海底装备供电。这些电池可以被配置成在电源发生电力故障的情况下作为另外的装备特别是海底装备的备用电源。

任选地，根据本发明的某些实施方案，辅助装备包括涡轮机或任何其他合适的发电装置，该涡轮机或任何其他合适的发电装置被配置为经由由封闭腔室区域390提供的流体连通通路来发电。任选地，发电装置可以被定位成使得排放气体或加热/冷却流体邻近所述发电装置通过。

图8示出了布置成背对背布置的两个另选端部接头800₁、800₂。每个端部接头(在图8中仅示出了端部接头800₂中的一个端部接头的连接凸缘的端部)端接柔性管主体的相应区段的相应端部。端部接头经由相应的连接器凸缘810₁、810₂连接在一起。这些经由螺栓815螺栓连接在一起，并且具有进入相对面的密封圈。密封圈包括内密封圈816和外密封圈817。内密封圈和外密封圈间隔开并且基本上同心，并且因此位于在端部接头之间延伸的流体连通通路的径向内侧和径向外侧。每个端部接头800还包括经由颈部区域830与连接器凸缘810间隔开的中央凸缘820。中央凸缘处于中央，因为其位于端部连接器凸缘和端部接头主体的剩余端之间。这可以在端部接头主体端点的中间，或者可以比另一端更靠近一端。外部壳体840固定到中央凸缘，并且启动凸缘850固定到壳体并且抵靠柔性管主体100的外部护套170的外表面密封。图8中所示的中央凸缘由两个组成部件形成。这是因为图8中所示的细长端部接头主体不是一体形成的，而是由两个关键组成部件形成。值得注意的是，如图8所示，端部接头主体的第一部件由端接构件855提供，该端接构件包括连接器凸缘区域810、颈部区域830和中央凸缘区域820的第一部分860。细长端部接头主体还包括芯构件865，该芯构件包括中央凸缘区域的另一部分870和从该另一中央凸缘区域部分延伸的细长鼻部875。鼻部区域865包括径向面向内的支撑表面877，该径向面向内的支撑表面支撑压力铠装层的径向外表面。鼻部的端部有助于限定端部接头主体的开口。

芯构件的鼻部875的径向外表面880与壳体的径向内表面882间隔开，以提供拉伸铠装线材被端接在其中的空间。任选地，该空间填充有环氧树脂，以在柔性管主体被端接在端部接头中时帮助掩埋拉伸铠装线材。

与图3至图7中所示的端部接头相反，通过覆盖形成为端接构件的颈部区域的外表面中的槽的轴向延伸的凹陷部，在颈部区域830中提供流体连通通路部分。这在图9中更清楚地示出。

图9示出了图8所示端部接头的颈部830的横截面。如图9所示，颈部830包括大致圆柱形的主体900，该主体限定径向内表面910和径向外表面920。这些表面是间隔开的并且同心的大致圆柱形的表面。径向内表面910形成孔，流体沿着该孔流过颈部所在的细长端部接头主体。细长凹陷部930沿着颈部的长度形成沟道。可以提供形成为颈部的外表面920中的凹陷部的一个或多个沟道。这些沟道可以围绕颈部的外表面以间隔开的关系周向地布置。它们可以等距或非等距间隔开。盖940经由螺栓950(或经由一些其他固定机构诸如粘合剂或焊接等)固定在凹陷部上方，并且任选的密封件960设置在沿着凹陷沟道的相对侧延伸的小凹陷槽中。这使得端部接头主体能够仅与凹陷区域一体地形成，并且如果需要(在需要的情况)在将柔性管主体端接在端部接头中的点处固定盖。如图9所示，颈部可以包括外节段，该外节段被逐步升高或以其他方式升高，使得外表面与盖的外表面配合或对准。另选地，该外部区域970可以由同样固定在合适机构中的另一套环提供。另选地，可以不利用外套环970，在这种情况下，盖940可以稍微高出颈部区域的外表面。图9示出了管980如何位于凹陷部中并且沿颈部延伸。任选地，特征部980呈现穿过中央凸缘节段860或连接器凸缘810₁的排放通路或端口相对于细长凹陷部930的位置。

图10示出了当柔性管主体端接在端部接头中时，拉伸铠装线材开始抬起离开下面的层(例如，压力铠装层或防微振磨损层)的抬起点1000。图10还示出了拉伸铠装线材中的一根或多根拉伸铠装线材如何在柔性管主体的长度的至少一部分上缠绕为管1010。该管1010位于柔性管主体环空中，并且有助于从柔性管环空排出流体。作为大致圆柱形的刚性元件的连接器1020将缠绕管1010连接到穿过端部接头的刚性管1030。刚性管1030与颈部中的其他贯通孔和凹陷槽流体连通，如图8所示。

图3至图7中所示的端部接头和图8至图10中所示的端部接头因此提供端部接头的颈部区域中的封闭腔室或密封腔室。这些沟道或沟道节段可以包含试剂或其他活性元素，所述试剂或其他活性元素可以被颗粒化或容器化(containerised)或以其他方式通过一些装置约束。这些区域中的试剂可以是活性的或反应性的或活化的，或者可以通过与流体的相互作用而被释放，该流体在从柔性管主体的一个区段通过连接的端部接头到柔性管主体的相邻节段的通道中穿过沟道。

适当地，合适的试剂可包括但不限于除氧剂和/或脱水剂和/或抗蚀剂混合物或溶液(例如，胺或肼诸如六亚甲基四胺、苯二胺、二甲基乙醇胺和其他衍生物、亚硫酸盐或抗坏血酸或化学品诸如苯扎氯铵中的一者或多者)。适当地，合适试剂是用于去除H₂S的化学品(例如，所选择的胺)或用于去除二氧化碳的化学品。

适当地，密封腔室或封闭腔室中的合适试剂可以是染料或其他颜色指示化学品(诸如荧光素)，其分散在水中使其着色并指示已经传输通过端部接头连接件的流体的来源。任选地，可以利用过滤器系统来防止来自管的一个节段的污染物进入管的相邻节段。过滤器系统可以包括以下中的至少一者：砂石/二氧化硅；活性炭/木炭；石灰(氧化钙)；氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、碳化物、磷酸盐或硫代磷酸盐、硝酸盐、氮化物或硅酸盐，这些典型地是金属(诸如但不限于钙、铝、钛、铁、镁、锌、锂)或氢；或者涂覆有诸如这些化学品的颗粒(例如，聚合物颗粒)。

试剂可以是粉末状固体、固体颗粒或液体的形式；可以使用细网或合适材料诸如PVA(或另一种合适的可溶解材料)的密封袋将试剂包含在沟道或沟道节段中，PVA在与溶剂流体介质(例如，水)接触时溶解。该试剂能够分散或溶解在流体介质诸如水中。

形成通路部分的密封腔室或封闭腔室还可以适于为监测系统提供连接路线(例如，本领域技术人员已知的用于监测柔性管的电或光类型的监测系统)，包括足够的空间以用于在监测系统的长度之间提供连接(电缆或光纤)，或用于容纳信号增强器系统以延伸监测系统沿着其有用的距离。当沟道用于连接或延伸监测系统时，沟道或沟道节段将连接柔性管主体的节段的环空，但可以不必与那些柔性管主体的环空流体连通(相反，它们可以与包含光纤或FIMT的密封监测系统电缆或管连通)。

本发明的某些实施方案可以利用由封闭腔室或密封腔室提供的沟道，以用于提供在柔性管的节段中安装和/或保持加热系统的通路，以便于将热量通过端部接头主体传递到井筒流体中，从而有助于保持流动。

在本说明书的整个具体实施方式和权利要求书中，词语“包含”和“含有”以及它们的变型意指“包括但不限于”，并且它们并非旨在(并且不)排除其他部分、添加剂、部件、整体或步骤。在本说明书的整个具体实施方式和权利要求书中，除非上下文另有要求，否则单数涵盖复数。具体地，在使用不定冠词的情况下，除非上下文另有要求，否则说明书应理解为考虑了复数和单数。

结合本发明的特定方面、实施方案或示例描述的特征、整体、特征或组应被理解为适用于本文描述的任何其他方面、实施方案或示例，除非与其不相容。本说明书(包括任何所附权利要求、说明书摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以任何组合来组合，除了特征和/或步骤中的至少一些是互相排斥的组合。本发明不限于任何前述实施方案的任何细节。本发明延伸到本说明书(包括任何所附权利要求、说明书摘要和附图)中公开的特征的任何新颖的特征或新颖的组合，或延伸到如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的步骤或新颖的组合。

读者的注意力涉及与本说明书同时或在本说明书之前结合本专利申请提交的并且公开了对本说明书的公共检查的所有论文和文档，并且所有这些论文和文档的内容以引用方式并入本文。

Claims (52)

1.一种用于端接柔性管主体的端部的设备，包括：

细长端部接头主体，所述细长端部接头主体与中心纵向轴线相关联，包括能够以背对背的关系固定到另一端部接头主体并设置在所述细长端部接头主体的第一端处的连接器凸缘区域、在所述细长端部接头主体的剩余端处的开口、设置在所述第一端和所述剩余端之间的中央凸缘区域、以及在所述中央凸缘区域和所述连接器凸缘区域之间的颈部区域；

其中，所述颈部区域包括径向内端部接头颈部区域部分和径向外端部接头颈部区域部分，所述径向外端部接头颈部区域部分与所述径向内端部接头颈部区域部分间隔开并且位于所述径向内端部接头颈部区域部分的径向外侧，以在所述径向内端部接头颈部区域部分和所述径向外端部接头颈部区域部分之间提供封闭腔室区域。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括：

所述径向内端部接头颈部区域部分包括大致圆柱形的外表面，并且所述径向外端部接头颈部区域部分包括大致圆柱形的内表面，所述圆柱形的内表面与所述圆柱形的外表面以同心或偏心间隔开的关系设置。

3.根据权利要求1或2所述的设备，还包括：

所述径向内端部接头颈部区域部分和所述径向外端部接头颈部区域部分以管中管的关系设置。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述连接器凸缘区域、所述中央凸缘区域和所述径向内端部接头颈部区域部分一体形成。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述连接器凸缘区域、所述中央凸缘区域、所述径向内端部接头颈部区域部分和所述径向外端部接头颈部区域部分一体形成。

6.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述细长端部接头主体包括：

端接构件，所述端接构件包括所述连接器凸缘区域、所述颈部区域和所述中央凸缘区域的第一部分；以及

芯构件，所述芯构件包括所述中央凸缘区域的另一部分和从所述中央凸缘区域的另一部分延伸的细长鼻部区域，并且所述细长鼻部区域包括邻近所述剩余端的径向面向内的支撑表面区域。

7.根据权利要求1或2所述的设备，还包括：

外部壳体，所述外部壳体能够固定到所述中央凸缘区域；以及

启动凸缘，所述启动凸缘能够固定到所述外部壳体。

8.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述封闭腔室区域包括细长环空形区域。

9.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述封闭腔室区域提供跨所述颈部区域的整个长度延伸的通路部分。

10.根据权利要求9所述的设备，还包括：

排放通道，所述排放通道包括第一流体连通通路部分，所述第一流体连通通路部分包括所述通路部分，所述通路部分包括邻近所述第一流体连通通路部分的端部的第一流体入口/出口端口和位于所述连接器凸缘区域的远离所述开口的端部表面上的另一流体入口/出口端口。

11.根据权利要求1或2所述的设备，还包括：

至少一种活性剂，所述至少一种活性剂设置在所述封闭腔室区域中。

12.根据权利要求11所述的设备，还包括：

至少一个过滤器元件，所述至少一个过滤器元件各自被设置成邻近其中设置有所述活性剂的所述封闭腔室区域的第一端和剩余端中的至少一者。

13.根据权利要求11所述的设备，还包括：

所述活性剂包括除氧剂和/或脱水剂和/或抗蚀剂和/或用于去除H₂S的化学品和/或用于去除CO₂的化学品和/或染料或颜色指示化学品。

14.根据权利要求11所述的设备，其中每种活性剂为粉末状固体和/或固体颗粒和/或液体的形式。

15.根据权利要求11所述的设备，其中所述活性剂是试剂和/或反应物和/或溶剂或催化剂。

16.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述封闭腔室区域容纳辅助装备。

17.根据权利要求16所述的设备，其中所述辅助装备包括加热元件、一定长度的电缆或光纤、或信号增强器、或电或光监测装置。

18.根据权利要求16所述的设备，其中所述辅助装备包括加热器。

19.一种端接柔性管主体的端部的方法，包括以下步骤：

提供柔性管主体，所述柔性管主体包括流体保持层、至少一个铠装层和外部护套；

在所述柔性管主体的自由端处提供细长端部接头主体，所述细长端部接头主体包括连接器凸缘区域、中央凸缘区域以及在所述连接器凸缘区域和所述中央凸缘区域之间的颈部区域，所述细长端部接头主体支撑所述柔性管主体的至少一个层的终止端，从而提供包括第一流体连通通路部分的排放通道，所述第一流体连通通路部分由径向内端部接头颈部区域部分和径向外端部接头颈部区域部分之间的封闭腔室区域提供，所述封闭腔室区域与和所述柔性管主体相关联的柔性管环空流体连通；

将外部壳体固定到所述中央凸缘区域；以及

将启动凸缘固定到所述外部壳体。

20.根据权利要求19所述的方法，其中提供所述细长端部接头主体包括：

提供径向内端部接头颈部区域部分，所述径向内端部接头颈部区域部分包括圆柱形的外表面；以及

提供径向外端部接头颈部区域部分，所述径向外端部接头颈部区域部分包括大致圆柱形的内表面，所述圆柱形的内表面与所述圆柱形的外表面以同心或偏心间隔开的关系设置。

21.根据权利要求19或权利要求20所述的方法，其中提供所述第一流体连通通路部分包括：

在所述第一流体连通通路部分的端部附近提供第一流体入口/出口端口，以及在所述连接器凸缘区域的远离所述细长端部接头主体的开口的端部表面上提供另一流体入口/出口端口。

22.一种从柔性管环空排放流体的方法，包括以下步骤：

选择性地打开至少一个阀构件，由此流体地连接在柔性管环空和排出端口之间的排放通道，所述柔性管环空位于所述柔性管主体的内流体保持层与外部护套之间；以及

随后经由所述排放通道通过细长端部接头主体的封闭腔室区域从所述柔性管环空排放流体，所述细长端部接头主体包括连接器凸缘区域、中央凸缘区域以及在所述连接器凸缘区域和所述中央凸缘区域之间的颈部区域，所述封闭腔室区域设置在所述细长端部接头主体的颈部区域中，位于径向内端部接头颈部区域部分和径向外端部接头颈部区域部分之间，所述径向外端部接头颈部区域部分与所述径向内端部接头颈部区域部分间隔开并且位于所述径向内端部接头颈部区域部分的径向外侧。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括：

经由包括所述封闭腔室区域的第一流体连通通路部分以及经由跨所述连接器凸缘区域延伸的另一流体连通通路部分从所述柔性管环空排放流体。

24.根据权利要求23所述的方法，还包括：

经由又一流体连通通路部分从所述柔性管环空排放流体，所述又一流体连通通路部分包括穿过所述中央凸缘和在拉伸铠装端接腔中具有开口端的对准管的贯通孔，或者包括穿过所述细长端部接头主体的芯部分的贯通孔。

25.一种用于端接柔性管主体的端部的设备，包括：

细长端部接头主体，所述细长端部接头主体与中心纵向轴线相关联，包括能够以背对背的关系固定到另一端部接头主体并设置在所述细长端部接头主体的第一端处的连接器凸缘区域、在所述细长端部接头主体的剩余端处的开口、在所述第一端和所述剩余端之间的中央凸缘区域以及在所述中央凸缘区域和所述连接器凸缘区域之间的颈部区域；以及

至少一个第一流体连通通路部分，所述至少一个第一流体连通通路部分沿循直线路径并且以恒定径向距离跨所述颈部区域的整个长度延伸，所述恒定径向距离大于所述中心纵向轴线与所述细长端部接头主体的邻近所述开口的径向面向内的压力护套支撑表面区域之间的径向距离。

26.根据权利要求25所述的设备，还包括：

另一流体连通通路部分，所述另一流体连通通路部分以所述恒定径向距离沿循直线路径跨所述连接器凸缘区域延伸；以及

又一流体连通通路部分，所述又一流体连通通路部分以所述恒定径向距离沿循直线路径跨所述中央凸缘区域的至少一个区域延伸。

27.根据权利要求25或权利要求26所述的设备，还包括：

所述恒定径向距离小于所述中心纵向轴线和所述中央凸缘区域的径向最外边缘之间的径向距离。

28.根据权利要求25或权利要求26所述的设备，还包括：

排放通道，所述排放通道包括所述第一流体连通通路部分并且包括邻近所述第一流体连通通路部分的端部的第一流体入口/出口端口和位于所述连接器凸缘的远离所述开口的端部表面上的另一流体入口/出口端口，所述排放通道不包括径向延伸的流体连通通路部分。

29.根据权利要求25或权利要求26所述的设备，其中所述细长端部接头主体是一体形成的。

30.根据权利要求25所述的设备，其中所述细长端部接头主体包括：

端接构件，所述端接构件包括所述连接器凸缘区域、所述颈部区域和所述中央凸缘区域的第一部分；以及

芯构件，所述芯构件包括所述中央凸缘区域的另一部分和所述支撑表面区域。

31.根据权利要求30所述的设备，其中所述芯构件还包括又一流体连通通路部分，所述又一流体连通通路部分以所述恒定径向距离沿循穿过所述芯构件的直线路径。

32.根据权利要求31所述的设备，还包括：

所述中央凸缘区域的所述另一部分包括端部表面，所述端部表面包括第一密封元件以及与所述第一密封元件间隔开的另一密封元件，并且在所述又一流体连通通路的端部处的入口/出口端口设置在所述第一密封元件和所述另一密封元件之间的位置处。

33.根据权利要求25或权利要求26所述的设备，还包括：

至少一个盖构件，所述至少一个盖构件各自沿着所述颈部区域的所述整个长度延伸，并且封闭设置在所述细长端部接头主体的颈部主体部分的外表面和所述盖构件的内表面之间的细长空间，其中所述细长空间包括所述第一流体连通通路部分的全部或一部分。

34.根据权利要求33所述的设备，还包括：

在平面图中，每个盖构件是基本上矩形的板构件，并且具有密封相应的沟道状凹陷部的弓形横截面，所述沟道状凹陷部沿着所述颈部主体部分的所述外表面延伸，并且由相应的盖构件密封的每个细长空间是细长沟道。

35.根据权利要求33所述的设备，其中所述至少一个盖构件包括围绕所述颈部区域周向地设置的多个盖构件，从而提供多个相应的细长空间，并且所述第一流体连通通路部分包括所述相应的细长空间。

36.根据权利要求33所述的设备，还包括：

所述至少一个盖构件包括大致圆柱形的护套，所述大致圆柱形的护套与所述细长端部接头主体的颈部主体部分的外表面同心以及与所述外表面间隔开，并且所述细长空间包括细长环空状空间。

37.根据权利要求33所述的设备，还包括：

每个盖构件相对于所述颈部主体部分固定，以在所述盖构件和所述颈部主体部分之间形成气密密封。

38.根据权利要求37所述的设备，其中每个盖构件通过焊接工艺固定到所述颈部主体部分或螺栓连接到所述颈部主体部分、和/或焊接或螺栓连接到所述细长端部接头主体的连接器凸缘区域和中央凸缘区域的侧面。

39.根据权利要求25或权利要求26所述的设备，还包括：

至少一种活性剂，所述至少一种活性剂设置在至少一个第一流体连通通路部分中。

40.根据权利要求39所述的设备，还包括：

至少一个过滤器元件，所述至少一个过滤器元件设置成邻近其中设置有活性剂的所述第一流体连通通路部分的第一端和剩余端。

41.根据权利要求39所述的设备，还包括：

所述活性剂包括除氧剂和/或脱水剂和/或抗蚀剂和/或用于去除H₂S的化学品和/或用于去除CO₂的化学品和/或染料或颜色指示化学品。

42.根据权利要求39所述的设备，其中每种活性剂为粉末状固体和/或固体颗粒和/或液体的形式。

43.根据权利要求39所述的设备，其中所述活性剂是试剂和/或反应物和/或溶剂或催化剂。

44.根据权利要求25或权利要求26所述的设备，还包括：

辅助装备，所述辅助装备设置在至少一个第一流体连通通路部分中。

45.根据权利要求44所述的设备，其中所述辅助装备包括加热元件、一定长度的电缆或光纤、或信号增强器、或电或光监测器。

46.根据权利要求44所述的设备，其中所述辅助装备包括加热器。

47.一种从柔性管主体环空排放流体的方法，包括以下步骤：

选择性地打开至少一个阀构件，由此流体地连接在柔性管环空和排出端口之间的排放通道，所述柔性管环空位于所述柔性管主体的内流体保持层与外部护套之间；以及

随后经由所述排放通道通过至少一个第一流体连通通路部分从所述柔性管主体环空排放流体，所述至少一个第一流体连通通路部分沿循直线路径并且以恒定径向距离跨细长端部接头主体的颈部区域的整个长度延伸，所述恒定径向距离大于中心纵向轴线与所述细长端部接头主体的邻近所述细长端部接头主体的开口的径向面向内的压力护套支撑表面区域之间的径向距离。

48.根据权利要求47所述的方法，还包括：

以恒定径向距离通过所述至少一个第一流体连通通路部分排放流体，所述恒定径向距离小于所述中心纵向轴线和所述细长端部接头主体的中央凸缘的径向最外边缘之间的径向距离。

49.根据权利要求47或权利要求48所述的方法，还包括：

经由不包括径向延伸的流体连通通路部分的排放通道排放流体。

50.一种用于端接柔性管主体的端部的设备，包括：

细长端部接头主体，所述细长端部接头主体与中心纵向轴线相关联，包括能够以背对背的关系固定到另一端部接头主体并设置在所述细长端部接头主体的第一端处的连接器凸缘区域、在所述细长端部接头主体的剩余端处的开口、设置在所述第一端和所述剩余端之间的中央凸缘区域以及在所述中央凸缘区域和所述连接器凸缘区域之间的颈部区域；其中，

所述颈部区域包括在所述细长端部接头主体的外表面中的至少一个细长凹陷部，所述至少一个细长凹陷部跨所述颈部区域延伸并且被固定到所述细长端部接头主体的细长盖元件覆盖，以在所述颈部区域的所述外表面和所述盖元件之间提供密封腔室区域。

51.根据权利要求50所述的设备，还包括：

径向内端部接头颈部区域部分，其包括大致圆柱形的外表面，所述外表面具有多个细长凹陷部，所述多个细长凹陷部以间隔开的大致平行布置的方式周向地围绕所述颈部区域的外表面布置，其中相应的细长盖元件固定在每个细长凹陷部上。

52.一种端接柔性管主体的端部的方法，包括以下步骤：

提供柔性管主体，所述柔性管主体包括流体保持层、至少一个铠装层和外部护套；

在所述柔性管主体的自由端处提供细长端部接头主体，所述细长端部接头主体包括连接器凸缘区域、中央凸缘区域以及在所述连接器凸缘区域和所述中央凸缘区域之间的颈部区域，所述细长端部接头主体支撑所述柔性管主体的至少一个层的终止端，从而提供排放通道，所述排放通道包括至少一个第一流体连通通路部分，所述至少一个第一流体连通通路部分由密封腔室区域提供，所述密封腔室区域由所述细长端部接头主体的颈部区域的外表面中的被覆盖的细长凹陷部提供，所述密封腔室区域与和柔性管主体相关联的柔性管环空流体连通；

将外部壳体固定到所述中央凸缘区域；以及

将启动凸缘固定到所述外部壳体。