JP5689776B2 - 連続チュービングを製造する方法及び熱間圧延ミル - Google Patents
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Description
本発明は、坑井、環状ストリング、パイプライン、ボア、ボアホールで用いられる油田金属コイルドチュービングに関する。
コイルドチュービング(CT)は、基本的に比較的長い連続チュービングであり、坑井、環状ストリング、パイプライン、ボアおよびボアホールの内外に走りうる。CTは、石油およびガス産業において、掘削、竣工、製造および改修作業用に広く用いられている。あるいは、CTは制御ライン、供給パイプラインおよび比較的長く耐久性のあるチュービングが求められる他の用途に用いることもできる。CTは、一般に鋼鉄または合金鋼から製造される。付属品または道具をCTの内部、外部または端部につけることができ、CTの使用を助けあるいはCTの効用を高める。これらの道具および付属品として、ノズル、センサー、ガイド、ドリル用ビット、セントライザー、ポンプ、モーター、サブ、バルブなどが挙げられる。CTは、内部的にまたは外部的に多様な材料で被覆してもよい。被覆材として、プラスチック塗料、プラスチックおよび金属の混合材、ゴム入り混合材、潤滑材、既知の防食加工品などが挙げられる。使用しない場合には、CTは、基本的に20,000フィートまで、および20,000フィート超の多様な長さでスプールまたはリールに保管される。使用する場合は、CTは保管リールから引き出されまたは伸ばされ、まっすぐになり、支持され、CTを望ましい位置に配置するインジェクタにより前方へ促される。CTを取り除きたい場合には、CTは再び保管リールに巻かれる。CTを再び配置したい場合には、また上記工程が繰り返される。この反復する巻き伸ばしにより、CTに圧力が加わり、処理の力とCTを通過する流体の圧力から生じる力を弱める。反復する巻き伸ばし、圧力サイクル、緊張およびトルク、他の力によるCTに加わる応力のせいで、CTは、負荷サイクルの指定数を限定して障害の可能性を最小限にするようにする。溶着の不備のために時々障害が発生する。この障害は、経験上頻繁ではないけれども、遅延および復旧作業により高額な費用を生じる結果となりうる。
Claims (17)
- 連続チュービングを製造する方法であって、
(a)第1フラットストリップ材(26)の後端部(38)と第2フラットストリップ材(66)の先端部(39)とをトリミングする工程であって、当該第1フラットストリップ材(26)が先端部と後端部(38)と中央部(43)を備え幅と厚さとを更に有し、当該第2フラットストリップ材(66)が先端部(39)と後端部(38)と中央部を備え当該第1フラットストリップ材(26)の幅及び厚さと実質的に同一の幅と厚さとを更に有する、工程と、
(b)前記第2フラットストリップ材(66)の前記先端部(39)を前記第1フラットストリップ材(26)の前記後端部(38)に溶接して、合成ストリップ横溶接部を形成する工程と、
(c)仕上げ加工された前記合成ストリップをチューブ形成工程(32)へ供給して、縦溶接部(54)を形成するために当該合成ストリップの対向両端縁部を溶接して第1の外部直径と第1の壁厚とを有するチュービングを形成する工程と、
(d)前記チューブ形成工程から取り出した前記チュービングを第1供給速度で熱間圧延ミル(108)内へ導入する工程であって、当該熱間圧延ミル(108)が複数のスタンド(200)を含み、
各スタンド(200)が1セットのチューブ係合ローラー(208)であって、各ローラー(208)の回転速度が第1制御手段(216)によって制御され、各ローラーによって前記チュービング上に印加される圧縮力が第2制御手段(220)に制御された、チューブ係合ローラー(208)を含み、
各スタンド(200)が隣接する後スタンド(200)及び/又は前スタンド(200)から離間し、
各スタンド(200)が当該各スタンドのローラーを管理するために前記第1制御手段(216)及び前記第2制御手段(220)を使用して前記チュービングの1又は2以上の特性を1%乃至10%変化させ、当該特性が外部直径と内部直径と壁厚とからなり、
各スタンド(200)の各ローラーはそれぞれ固有の回転方向を有し、各スタンド(200)の回転方向が隣接する後スタンド又は前スタンドの回転方向と異なり、それによって、前記チュービングの内部輪郭の周囲の不均一性を削減し最小化し除去する、工程と、
(e)前記チュービングの前記外部直径を前記第1の外部直径より小さい第2の外部直径に縮小する工程と、
(f)前記チュービングを熱間鍛造する工程と、
(g)前記チュービングを前記熱間圧延ミル(108)から前記第1供給速度より速い第2供給速度で引っ張り出す工程と、を備え、
各セットのチューブ係合ローラー(208)は、前記熱間圧延ミル(108)を通過するとき、前記チュービングに係合しない開口状態と、当該チュービング上に圧縮力を印加する閉鎖状態との間を選択的に移動可能であり、
前記ローラーの各セットは、前記チュービングに所望の圧縮力を印加するために前記閉鎖状態において選択的に調節可能であり、
前記ローラーの各セットは、前記スタンド(200)が前記熱間圧延ミル(108)内に配置される間、独立して調節可能であり、
前記ローラーの各セットは、前記熱間圧延ミル(108)の動作中、調節可能である、方法。 - 請求項1に記載の方法において、
各セットのチューブ係合ローラー(208)を配置して前記チュービングに対して所望の圧縮力を印加する工程を更に備える、方法。 - 請求項2に記載の方法において、
各セットのチューブ係合ローラー(208)によって印加される前記所望の圧縮力は、前記第2の供給速度と組み合わされて前記第2の外部直径を有するチュービングを生成する、方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記所望の圧縮力は、前記第2の供給速度と組み合わされて選択され、前記第2の外部直径を有するチュービングを生成する、方法。 - コイルドチュービング(100)を製造する方法であって、
(a)平らな金属製ストリップをチューブ形成工程へ供給し、合成ストリップの対向両端縁部を溶接して供給チュービングを形成する工程と、
(b)前記供給チュービングを第1供給速度で熱間圧延ミル(108)内へ導入する工程であって、
当該熱間圧延ミル(108)が複数のスタンド(200)を含み、当該熱間圧延ミル(108)を通過するとき当該供給チュービングに選択的に係合するように方向付けられた1セットのローラ(208)を各スタンド(200)が含む、工程と、
(c)前記熱間圧延ミル(108)の動作中に選択可能に係合されたローラーの各セットを調節して
、前記チュービングが当該熱間圧延ミル(108)を通過するときの当該チュービングの引っ張り速度と当該チュービング上の所望の圧縮力とを変化させる工程と、
(d)前記チュービングを前記熱間圧延ミル(108)から第2供給速度で引っ張り出す工程と、
(e)前記チュービングが前記熱間圧延ミル(108)を通過するとき前記供給チュービングの少なくとも1つの特性を変化させる工程であって、当該特性が外部直径と内部直径と壁厚とからなる、工程と、
を備える、方法。 - 請求項5に記載の方法において、
チューブ係合ローラー(208)の各セットによって印加される前記チュービング上の前記所望の圧縮力は、前記第2供給速度と組み合わされて選択され、テーパー部分を有する外部直径を備えたチュービングを生成する、方法。 - 請求項5に記載の方法において、
選択可能に係合されたローラー(208)の各セットによって印加された前記圧縮力は、モーターを使用して調節される、方法。 - 請求項5に記載の方法において、
ローラーの各セット(208)の回転速度は、選択可能に調節されることができる、方法。 - 請求項5に記載の方法において、
各スタンド(200)は、隣接する後スタンド及び/又は前スタンドから離間している、方法。 - 請求項5に記載の方法において、
各スタンド(200)は、当該スタンドを通過する前記チュービングの少なくとも1つの特性を1%乃至10%変化させる、方法。 - 請求項5に記載の方法において、
各スタンド(200)の各ローラー(208)はそれぞれ固有の回転方向を有し、
各スタンド(200)の回転方向が隣接する後スタンド又は前スタンドの回転方向と異なり、それによって、前記チュービングの内部輪郭の周囲の不均一性を削減し最小化し除去する、方法。 - コイルドチュービング(100)を製造する方法であって、
(a)平らな金属製ストリップをチューブ形成工程へ供給し、合成ストリップの対向両端縁部を溶接して供給チュービングを形成する工程と、
(b)前記供給チュービングを第1供給速度で熱間圧延ミル(108)内へ導入する工程であって、
当該熱間圧延ミル(108)が複数のスタンド(200)を含み、各スタンド(200)が、
(i)貫通穴を備える筺体と、
(ii)複数のローラー(208)であって、各ローラーが前記筺体内で摺動可能なマウント(210)上に取り付けられた、ローラーと、
(iii)各摺動可能なマウント(210)に接続された第1調整手段であって、当該摺動可能なマウント(210)の位置を前記筺体の前記貫通穴の中心に向けて、或いは、当該筺体の当該貫通穴の当該中心から離れる向きに調節し、それによって、前記ローラーによって印加される圧縮力を当該筺体の当該貫通穴を通過する前記チュービング上に調節する、第1調整手段と、
(iv)前記ローラーの回転速度を調節するために当該ローラーに接続された第2調整手段と、を有する、工程と、
(c)前記熱間圧延ミル(108)の動作中に選択可能に係合されたローラーの各セットを調節して、当該熱間圧延ミル(108)を通過する前記チュービング上に所定の圧縮力を印加する工程と、
(d)前記熱間圧延ミル(108)の動作中に選択可能に係合されたローラーの各セットを調節して、当該ローラーの回転速度を変化させる工程と、
(e)前記チュービングを前記熱間圧延ミル(108)から第2供給速度で引っ張り出す工程と、
(f)前記チュービングが前記熱間圧延ミル(108)を通過するとき前記供給チュービングの少なくとも1つの特性を変化させる工程であって、当該特性が外部直径と内部直径と壁厚とからなる、工程と、
を備える、方法。 - 請求項12に記載の方法において、
チューブ係合ローラー(208)の各セットによって印加される前記チュービング上の前記所定の圧縮力は、前記第2供給速度と組み合わされて選択され、テーパー部分を有する外部直径を備えたチュービングを生成する、方法。 - 請求項12に記載の方法において、
チューブ係合ローラー(208)の各セットによって印加される前記チュービング上の前記所定の圧縮力は、前記第2供給速度と組み合わされて選択され、テーパー部分を有する内部直径を備えたチュービングを生成する、方法。 - 請求項12に記載の方法において、
各スタンド(200)は、隣接する後スタンド及び/又は前スタンドから離間している、方法。 - 請求項12に記載の方法において、
各スタンド(200)は、当該スタンドを通過する前記チュービングの少なくとも1つの特性を1%乃至10%変化させる、方法。 - 請求項12に記載の方法において、
各スタンド(200)の各ローラーはそれぞれ固有の回転方向を有し、
各スタンド(200)の回転方向が隣接する後スタンド又は前スタンドの回転方向と異なり、それによって、前記チュービングの内部輪郭の周囲の不均一性を削減し最小化し除去する、方法。
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