NO20101445L - Hydrokarbonapplikasjonkabel med redusert nylon - Google Patents

Abstract

Hydrokarbonapplikasjonskabel med redusert nylon, og med øket fleksibilitet og brukslevetid. Kabelen kan være en slange eller en massiv kabel, og egner seg særlig for bruk i marine operasjoner. En energi- og datakommunikasjonskjerne i kabelen kan være omgitt av et lett, polymert mellomlag, med en gitt hardhet, hvilket lag omgis av en ytre polymer mantel, viss hardhet er større enn den nevnte gitte hardheten. Derved er det tilveiebrakt en lettvektspolymer innenfor den ytre polymere mantelen, som kan være av nylon eller et annet egnet hardt materiale. Som sådan kan kabelens totale vekt og kostnader reduseres vesentlig.

Description

Her beskrevne utførelser relaterer seg til kabler for bruk i

hydrokarbonapplikasjoner. Disse kablene kan innbefatte massive kabler, så vel som slanger som er utformet for bruk i hydrokarbonmiljøer for undersøkelser, overvåkinger og gjenvinninger. Det beskrives her særlig marine lettvektskabler, som er forbundet med reduserte kostnader, og har bedret fleksibilitet.

Mange hydrokarbonundersøkelser og andre anvendelser innbefatter bruk av kabler. Disse kablene kan innbefatte slanger og massive kabler, som benyttes for tilveiebringelse av en forbindelse mellom et undervanns- eller underjordisk hydrokarbonmiljø, og et overflatested. Operatører av hydrokarbonutstyr kan befinne seg på overflatestedet. Fra dette stedet kan hydrokarbonverktøy styres og betjenes ved hjelp av de nevnte hydrokarbonapplikasjonskablene. Eksempler på hydrokarbonapplikasjonskabler kan særlig innbefatte seismikkanonslanger, som fører trykkluft, boreslanger for overføring av kaks og borefluid, og også kveilrør for levering av trykkfluid og verktøy til et miljø nede i et borehull.

Som nevnt, kan disse slangene ofte være utformet for å kunne tåle et betydelig indre trykk, sammenlignet med omgivelsene. I tillegg kan omgivelsene i seg selv medføre vesentlige påkjenninger på slike slanger. Når det eksempelvis dreier seg om hydrokarbonapplikasjonsslanger for marine seismiske undersøkelser, kan omgivelsene ha ekstreme arktiske temperaturer så lavt som ca. -30°C. Videre kan selve undersøkelsestypen utsette slangene for en vesentlig grad av hydrolyse, ultrafiolett sollys, og andre farer.

Forsøk for å løse problemer i forbindelse med innertrykket i slangen, og de foran nevnte farer, kan innbefatte vikling av polymerbånd rundt den indre ledende slangekjernen. Båndet kan legges med 50 % eller mer overlapping, og kan, i kombinasjon med andre slangetrekk, gi en i hovedsaken tilstrekkelig motstand mot utblåsninger som følge av det indre lufttrykket i slangen. I tillegg kan båndet gi slangen en viss fleksibilitet som er godt egnet for bruk i sjøen. Videre kan båndet være omgitt av en ytre polymermantel som er utformet til å kunne tåle påkjenningene fra det nevnte omgivende miljø.

Uheldigvis vil levetiden og varigheten for marine seismikkundersøkelsesslanger ikke alltid være tilstrekkelig til tross for de foran nevnte tiltakene. Særlig gjelder at selv om polymerbåndet kan være godt egnet for marin bruk hva angår tilveiebringelsen av fleksibilitet og utblåsningsmotstand, vil bruken av et overlappende bånd i seg selv gi sømmer langs slangen. Som sådan vil derfor slangen ha diskontinuiteter. Det vil si at hver søm representerer en potensiell spenningsøker. Når slangene bøyes gjentatte ganger i løpet av en operasjon, vil den ytre polymermantelen kunne utsettes for påkjenninger fra de direkte underliggende sømmer. Levetiden til slangen kan således bli vesentlig redusert som følge av oppsprekking av den ytre polymermantelen som påvirkes av de underliggende spenningsøkerne.

For å forlenge den utnyttbare levetiden til en marin slange, kan det underliggende polymere båndet erstattes med ekstrudert nylon. Særlig brukes nylon 11 og nylon 12 her. Den underliggende nylonen kan omgis direkte av den ytre polymere mantelen. Ved å erstatte båndet med en ekstrudert nylonpolymer, elimineres spenningsøkerne som skyldes båndsømmene. Som sådan vil således den ytre polymere mantelen ikke lenger utsettes for den induserte oppsprekkingen som er nevnt foran. 1 tillegg vil nylon kunne være vesentlig motstandsdyktig med hensyn til arktiske temperaturer og andre marine miljøforhold.

Uheldigvis vil bruken av ekstrudert nylon på denne måten i vesentlig grad øke kostnadene for den marine slangen. På søknadstidspunktet ligger således eksempelvis kostnadene for ekstrudert nylon i området fra USD 6 til USD 10 pr. pund. Således vil utbyttingskostnadene for en slik slange lett overskride USD 100000. Videre, selv med bedret varighet, vil levetiden for slangen sannsynligvis ikke overskride 5 år, forutsatt regulær bruk. I tillegg til økingen av slangekostnadene, vil bruken av nylon rundt kjernen i vesentlig grad kunne påvirke slangens totale vekt og fleksibilitet. Gitt eksempelvis en vanlig kabellengde på ca. 600-1500 meter (2000-5000 fot), vil den økte vekten kunne representere et betydelig problem i forbindelse med vanlige spolings- og leggemetoder og -utstyr. Også slangens økte stivhet vil kunne medføre problemer med hensyn til slangehåndteringen under utlegging, bruk og innhenting. I sum står således en operatør for en marin seismisk operasjon vanligvis overfor valget mellom å benytte en mer dyr og vanskeligere håndterbar slange, eller en slange med en båndomviklet kjerne, en slange som vil ha en kortere brukslevetid.

Det beskrives her en hydrokarbonapplikasjonskabel, som har en kommunikasjonskjerne. Kjernen kan være omgitt av et lett, polymert mellomlag, med en gitt hardhet. Rundt dette lette, polymere mellomlaget, kan det være anordnet en slitasjemotstandsdyktig polymer mantel viss hardhet er større enn den gitte hardheten. Fig. I er et gjennomskåret perspektivriss (snittet 1-1 i fig. 3) av en utførelse av en hydrokarbonapplikasjonskabel i form av en slange.

Fig. 2 er et forstørret utsnitt av kabelen, i samsvar med snittet 2-2 i fig. 1.

Fig. 3 er et perspektivriss som viser bruken av kabelen i fig. 1 i en marin applikasjon. Fig. 4A viser rent skjematisk en anordning for fremstilling av hydrokarbonapplikasjonskabelen i fig. 1. Fig. 4B er et flytskjema som belyser fremstillingen av

hydrokarbonapplikasjonskabelen i fig. 1.

Fig. 5 er et gjennomskåret perspektivriss av en utførelse av en hydrokarbonapplikasjonskabel, som en slange. Fig. 6A er et tverrsnitt gjennom en utførelse av en hydrokarbonapplikasjonskabel, som er massiv. Fig. 6B er et tverrsnitt av en utførelse av en hydrokarbonapplikasjonskabel som er massiv.

Utførelser av hydrokarbonapplikasjonskabler beskrives her i forbindelse med visse hydrokarbonapplikasjoner. Særlig beskrives seismikkanonslanger for bruk i marine undersøkelser. Det finnes imidlertid mange andre områder hvor her beskrevne kabler kan benyttes. Uansett kan her beskrevne utførelser innbefatte en marin kabel med en kommunikasjonskjerne, omgitt av både et lett, polymert mellomlag, og en slitasjemotstandsdyktig ytre polymer mantel som har en forholdsvis større hardhet. Som sådan kan den totale vekten til kabelen holdes på et minimum, samtidig som fleksibiliteten økes, uten at man derved gir betydelig avkall på kabelmotstand overfor røffe omgivelser. Slike utførelser kan oppnås med her beskrevne fremstillingsmetoder.

Fig. 1 viser et gjennomskåret perspektivriss av en utførelse av en hydrokarbonapplikasjonskabel 100, her i form av en slange. Det vil si at det foreligger et indre rom 110 som omgis av en vanlig foring 120. Slangen har en kommunikasjonskjerne 130, som skal muliggjøre energioverføring og kommunikasjon mellom overflateutstyr og et utsatt verktøy. Eksempelvis, som vist i fig. 3 og beskrevet nærmere nedenfor, kan kabelen 100 settes ut fra et marint fartøy 325 for sleping av en seismikkanon 301 gjennom vannet 175. Kjernen 130 kan levere en kommunikasjonskapasitet mellom fartøyet 325 og kanonen 301. For å bedre kommunikasjonskapasiteten kan kjernen 130 være forsynt med konvensjonelle data- og/eller energiledere 135, som er lagt inn i konvensjonelt elektrisk isolerende materiale 137.

Utenfor kjernen 130 kan kabelens 100 ytre del bestå av en slitasjemotstandsdyktig ytre polymermantel (jacket) 160. Mantelen 160 kan ha en vesentlig hardhet, og egne seg for eksponering mot krevende omgivelser, uten betydelig sprekking eller svekking. Mantelen 160 kan være av materialer som har et smeltepunkt høyere enn ca. 160°C. Imidlertid kan mantelen 160 også være godt egnet for bruk i lavere temperaturer. I den viste utførelsen kan eksempelvis kabelen 100 benyttes i arktiske farvann 175 hvor temperaturen er ca. -30°C (se også fig. 3). Mantelen 160 kan være av et ekstruderbart materiale som har en hardhet på mellom 40 og 95 shore D, for på den måten å unngå vesentlig oppsprekking og svekking ved regulært bruk i slike omgivelser. I én utførelse kan det benyttes nylon så som nylon 11 eller nylon 12. Det kan også brukes et polyolefin-, polyuretan- eller et annet egnet materiale med tilsvarende hardhet. Brukes polyolefinmateriale, så kan det brukes en tverrbundet utførelse. Tilsvarende kan nylon- og polyuretanmaterialer være armerte, og polyuretanmaterialer som benyttes kan ha ulike termoplastiske egenskaper. Uansett bør det materialet som velges for mantelen 160 ha en betydelig større hardhet og slitasjemotstand enn det materialet som brukes i et underliggende polymert lettvektmellomområde 150. Som beskrevet nedenfor, vil bruken av et slikt lettere materiale i dette området 150 redusere de totale kostnadene og den totale vekten for kabelen 100, og også gi større fleksibilitet.

Mellom den foran beskrevne kjernen 130 og den ytre polymere mantelen 160, kan det være anordnet flere lag 140, 142, 155, 157, 159. Det kan her dreie seg om lag 155, 157 som danner et polymert og lett mellomområde 150.1 den viste utførelsen kan således disse lagene være et indre og et ytre lett, polymert mellomlag 155 henholdsvis 157. Slike lag 155, 157 kan bestå av mange mulige materialtyper som har en hardhet mindre enn ca. 90 shore D. Således kan materialene som brukes i de lette, polymere mellomlagene 155, 157 tilsvare de som brukes i matelen 160, men med unntak av hardheten. Eksempelvis kan det brukes polyolefin- og polyuretanmaterialer som har en hardhet mindre enn ca. 90 shore D. Brukes polyolefinmaterialer, så kan disse være endret og/eller tverrbundet, mens polyuretanmaterialet kan være armert. I tillegg kan det brukes vanlige myke polymerer som har en hardhet i området fra ca. 35 shore A til 60 shore D. Eksempler på slike polymerer kan innbefatte termoplastiske elastomerer, så som styrenblokk-kopolymerer, termoplastiske vulkanisater, og olefine elastomerer.

I den viste utførelsen kan det rundt kjernen 130 være lagt et indre, polymert mantellag 140. Dette laget kan ha en tilsvarende hardhet og andre egenskaper som i den ytre, polymere mantelen 160. For den indre, polymere mantelen 140, kan bruken av materialer med lignende hardhet umiddelbart rundt kjernen 130 være avhengig av fremstillingsmetoden. Eksempelvis kan en polymer med en hardhet større enn ca. 40 shore D være lagt rundt kjernen 130, for å isolere og beskytte den mer sofistikerte kjernen 130, mot den etterfølgende dannelsen av andre kabellag 142, 155, 157, 159, 160, under fremstillingen. For utførelsen i fig. 1 kan således materialvalget for den indre, polymere mantelen 150 velges som de nevnte nylon-, polyolefin- og polyuretanvariantene med egnet hardhet. For å minimere forekomsten av spenningsøkere, kan den indre polymere mantelen 150 tilveiebringes ved hjelp av ekstrudering. I andre utførelser kan det benyttes et polymert bånd for tilveiebringelsen av mantelen 140. Den mykere utførelsen av det lette, polymere mellomområdet 150 vil i vesentlig grad kunne absorbere spenningsøkninger, for på den måten å muliggjøre en slik båndutførelse av den indre mantelen 140, uten derved i vesentlig grad å ha en skadelig innvirkning på kabelen 100 over tid.

I utførelsen i fig. 1 er det lagt inn ekstra bindelag 142, 159 mellom mantellagene 140, 160, og det lette, polymere mellomområdet 150. Som nevnt vil en konvensjonell kabel ofte ha en massiv nylonmantel fra kjernen og til den ytre overflaten. Utførelser så som den viste kabelen 100, kan imidlertid ha et materialområde 150 (lagene 155, 157) som er vesentlig lettere, og er annerledes enn mantellagene 140, 160.1 én utførelse vil således mindre enn halvparten av tverrsnittet til kabelen 100 kunne være av polymerlag som har en hardhet som er større enn ca. 40 shore D. Dette vil kunne være fordelaktig med hensyn til oppnåelsen av økt fleksibilitet, reduserte kostnader, vekt og andre fordeler med kabelen 100, men vil også kunne innføre nye fysiske grenseflater mellom området 150 og mantellagene 140, 160. Derfor kan de nevnte bindelagene 142, 159 bli anordnet mellom området 150 og mantellagene 140, 160, for på den måten å sikre en adekvat adhesjon mellom dem, slik det vil bli gjort rede for nedenfor.

Det skal nå vises til det forstørrede risset i fig. 2, som er tatt fra snittlinjen 2-2 i fig. 1, og hvor det vises et indre bindelag 142, og et ytre bindelag 159. Bindelagene 142, 159 kan inneholde polymerer som er endret med en adhesjonsfremmer, for derved å fremme den kjemiske bindingen med respektive hosliggende mantler 140, 160, og de lette, polymere mellomlagene 155, 157.1 én utførelse kan bindelagene innbefatte en polyolefin med en adhesjonsfremmer i form av en umettet anhydrid, karboksyl syre, akrylsyre, og/eller silan. I forbindelse med en umettet anhydrid, skal det nevnes at det kan anvendes maleinanhydrid, eller 5-norbornen-2,3-dikarboksylanhydrid. Uansett, kan bindingen i kabelen 100 bli så stor at den er tilstrekkelig til å tillate at kabelen 100 i hovedsaken kan virke som el enhetlig legeme, uavhengig av antallet benyttede lag 120, 130, 140, 142, 155, 157, 159, 160.

I fig. 2 er den ytre polymere mantelen 160 vist festet til det ytre og lette, polymere mellomlaget 157, ved hjelp av det nevnte ytre bindelaget 159. 1 én utførelse kan mantelen 160 være av nylon 11 eller nylon 12.1 andre utførelser kan det imidlertid benytte alternative slitemotstandsdyktige materialer, som har en tilstrekkelig stor hardhet. Som nevnt kan disse materialene innbefatte polyuretan, en termoplastisk polyuretan, og tverrbundet polyolefin. I tillegg kan det benyttes en modifisert polyfenylensulfid. Ved bruk av nylon og polyuretan kan det benyttes varianter som er armert med fibre eller gassfyllmidler, karbon, grafitt, leire, silika og polytetrafluoretylen. T tillegg, når det dreier seg om tverrbindbar polyolefin, kan en katalysator og/eller en etylenvinylsilankopolymer kombineres med polyolefinen.

Videre kan den indre polymermantelen 140 bestå av de samme materialene, og av fremstillingsmessige grunner kan den ofte være av den samme materialkombinasjonen som velges for den ytre polymermantelen 160, som nevnt foran. I en alternativ utførelse kan imidlertid den indre mantelen 140 være av et basismateriale med en hardhet som er mindre enn den for den ytre mantelen 160. Eksempelvis kan den ytre mantelen 160 være nylon, mens den indre mantelen 140 er en polyuretan, en termoplast, eller annet, med en hardhet som er mindre enn nylon, og hardere enn det lette, polymere mellomområdet 150.1 en slik utførelse kan det legges et separat og tynt nylonlag mellom innermantelen 140, og det lettere hosliggende området 150.

Ser man nærmere på det underliggende og lette mellomliggende polymerområdet 150, så ser man armeringstråder 226, 225, som er lagt inn i både det ytre og det indre laget 157 henholdsvis 155. Dette kan legges inn i kabelen 100 ved hjelp av metoder som beskrives nærmere nedenfor. Slike tråder 225, 226 vil kunne være særlig gunstige for en kabel 100 som skal benyttes som en seismikkanonkabel (se fig. 3), hvor trykksetting og utblåsingshindring vil kunne være vesentlige faktorer. 1 den viste utførelsen kan armeringstråden 225, 226 være av kobber, rustfritt stål, eller et annet strukturelt egnet metallbasert materiale.

Det ytre og lette mellomliggende polymerlaget 157 i utførelsen i fig. 2, er et polyuretanmateriale som er forsterket med fibre 275. Fibrene 275 kan være av glass, karbon, grafitt, leire, silika, og polytetrafluoretylen. 1 tillegg kan det i fiberform være lagt inn små fyllinger av slike materialer. I tillegg til polyuretan eller myke polymerer, som nevnt foran, kan det også benyttes polyolefiner med egnet hardhet (dvs. under ca. 90 shore D). Slike materialer kan innbefatte polyetylen med ulike densiteter, etylenpropylenkopolymer, endrede polyolefiner med adhesjonsfremmere, som nevnt foran, tverrbindbar polyolefin, og termoplastisk polyuretan. Dreier det seg om tverrbindbar polyolefin, så kan det legges inn en katalysator og/eller en etylenvinyl silankopolymer.

I fig. 2 er det vist et lett overgangslag 250, mellom det ytre 157, og det indre 155, lette og polymere mellomlaget. Det vil si at i den viste utførelsen er det ytre laget 157 forsterket med fibre 275, mens det indre laget 155, ikke er forsterket. Det kan således tilveiebringes et ønsket diskret og veldefinert overgangslag 250. Alternativt kan en naturlig overgang mellom ulike mellomlag 155, 157 danne overgangs laget 250 under fremstillingen. 1 tillegg kan det indre laget 150 være av materialer som nevnt foran for det ytre laget 157. Av fremstillingsmessige årsaker og med hensyn til kjemisk og mekanisk kompatibilitet, kan basismaterialet som velges for de ulike lagene 155, 157, være ett og samme materiale. Gitt at den indre mantelen 140 rundt kjernen 130 i hovedsaken består av det samme materialet som i den ytre mantelen 160, kan det indre bindelaget 152 generelt være av det samme materialet som i det ytre bindelaget 159, som beskrevet foran.

På bakgrunn av de foran nevnte lagene, skal det igjen vises til tverrsnittet for kabelen 100 i fig. 2. Det går der frem at det hardere, tyngre og mindre fleksible materialet i mantellagene 140, 160 utgjør mindre enn ca. halvparten av alt materialet i kabelen 100. Sammenlignet med en konvensjonell nylonbasert kabel, kan kabelen 100 således være en hydrokarbonapplikasjonskabel med redusert nylon (eller et annet lignende hardt materiale). Kabelen 100 kan således være lettere, billigere, og ha større fleksibilitet enn en konvensjonell nylonbasert kabel. Videre, som nevnt foran, og beskrevet nærmere nedenfor, kan dette oppnås med bruk av bestemte materialer og metoder, som muliggjør at den fremstilte kabelen 100 oppfører seg på en kohesiv og enhetlig måte.

Fig. 3 er et perspektivriss hvor en hydrokarbonapplikasjonskabel 100 som beskrevet foran, utgjør en del av en anordning i en marin situasjon 300. Kabelen 100 er en slangeulforming, for opptak av en seismikkanon 301, sammen med flere ekstra kabler og kanoner. Kabelen 100 og kanonen 301 sammen med manøvreringsutstyr og annet utstyr, kan slepes i vannet 175, etter et fartøy 325. På denne måten kan det genereres seismiske bølger 350 for innsamling av informasjon vedrørende en formasjon 375. Kablene 100 er her utført med en lengde på mellom ca. 900 og 1200 meter (ca. 3000 og 4000 fot). Uansett kan utsetting, håndtering og innhenting av kablene 100 gjennomføres på en mer brukervennlig måte, nettopp som følge av at kablene 100 er lettere og har større fleksibilitet enn de konvensjonelle kanonkablene. Videre kan kablene 100 være billigere, uten at dette betyr at man gir avkall på slitasjemotstand, varighet og total brukbar levetid.

Det skal nå vises til fig. 4A og til fig. 1. Fig. 4A viser skjematisk en utførelse av en anordning 400, for fremstilling av en hydrokarbonapplikasjonskabel 100 som beskrevet foran. Kabelen 100 dannes fra innsiden og ut, med de innerste delene rettet mot polymerekstrudere 442, 455. Det vil si at, som vist i fig. 4A, blir den indre mantelen 140 med den innenforliggende kjernen 130 rettet mot en indre ekstruder 442, for tilveiebringelse av det indre bindelaget 142. Deretter tilveiebringes det et indre og lett og polymert mellomlag 155, ved hjelp av den første lettvektpolymerekstruderen 455.

Den polymerbelagte kabelen kan så føres mot en første armeringsmekanisme 410, hvor indre armeringstråder 255 kan legges rundt det indre, polymere mellomlaget 155.1 den viste utførelsen innbefatter anordningen 400 første oppvarmings- 420 og tilformings- 430 mekanismer for innlegging av de indre armeringstrådene 225 i det polymere mellomlaget 155. Det ytre polymerlaget 157 kan ekstruderes over det indre polymerlaget 155, via den andre lettvektpolymerekstruderen 457. Lignende metoder kan brukes for å legge de ytre armeringstrådene 226 i dette ytre polymere laget 157. Det vil si at en andre armeringsmekanisme 440 kan anordne de ytre armeringstrådene 226 i det ytre polymerlaget 157. En etterfølgende oppvarming i andre oppvarmings- 450 og tilformings- 470 mekanismer vil kunne gi et flerlags og armert lett og polymert mellomområde i kabelen 100.

Kabelen 100 kan så kjøres i en ytre ekstruder 459, for tilveiebringelse av det ytre bindelaget 159. Adhesjonen av det ytre mantellaget 160, i den ytre mantelekstrudere 460, kan således fremmes. Det oppnås en kohesiv kabel 100 med en enhetlig karakter ved hjelp av slike metoder.

Fig. 4B er et flytskjema som belyser en fremstilling av kabelen 100 med de foran beskrevne metodene. Som indikert ved 480, leggs det et indre bindelag over en mantlet kjerne. Lettvektpolymerlag og armeringsvindinger kan så tilveiebringes med vindingene som legges inn som nevnt foran, og betegnet med 485, 487 og 489. Dette kan gjentas flere ganger som indikert i fig. 4A. Avslutningsvis, når tilveiebringelsen av lettvektpolymeren og armeringen er ferdig, kan det tilveiebringes et ytre bindelag 490. Den ytre mantelen kan festes til det ytre bindelaget, som indikert ved 495.

Flytskjemaet i fig. 4B viser uavhengig ekstruderte laglegginger. I andre utførelser kan det imidlertid benyttes koekstrudering av ulike lag. Eksempelvis kan det indre bindelaget og det initielle lette polymerlaget koekstruderes. I tillegg kan også det ytre bindelaget og den ytre mantelen koekstruderes. I utførelser hvor man ikke har armering, kan de lette polymerlagene også koekstruderes. I slike tilfeller vil dette kunne være gunstig med hensyn til fremstillingseffektiviteten.

Fig. 5 er et tverrsnitt gjennom et perspektivriss av en alternativ utførelse av en hydrokarbonapplikasjonskabel 500. Også her er kabelen 500 en slange, med et indre rom 510, som dannes med en konvensjonell foring 520. Denne kabelen kan brukes som seismikkanonkabel, tilsvarende det som er vist i fig. 3.1 tillegg kan det i utførelsen i fig. 5 være lagt inn en energi- og datakommunikasjonskjerne 530, med ledere 535, og isolasjonsmateriale 537. Videre er det lagt en yttermantel 560 rundt kabelen 500, for beskyttelse mot potensielt krevende miljøer, så som i vannet 575. Imidlertid, som beskrevet nærmere nedenfor, har kabelen 500 en innermantel med en forholdsvis høyere hardhet rundt kjernen 530. Isteden er det direkte rundt kjernen 530 anordnet lettvektsmateriale som har en hardhet mindre enn ca. 90 shore

D.

Som i utførelsen i fig. 1, har utførelsen i fig. 5 et lett, polymert mellomområde 550. Som vist er dette flerlagsområdet 550 anordnet direkte rundt kjernen 530, og har en hardhet mindre enn ca. 65 shore D, som nevnt foran. Utenfor kjernen 530 er det således bare laget med yttermantelen 560 som har en større hardhet. Som følge herav kan kabelen 500 ha enda bedre fleksibilitet, og de totale kostnadene og vekten kan også reduseres ytterligere. I den viste utførelsen innbefatter mindre enn 1/3 av kabelens 100 tverrsnitt polymerlag, så som den ytre mantelen 560, med en hardhet som er større enn ca. 40 shore D. Alternativt kan i andre utførelser ytterlag i kabelen 500 med en hardhet større enn ca. 40 shore D, utgjøre hovedandelen av kabelens 500 tverrsnitt. I en slik utførelse kan kabelen 500 ha en yttermantel 560, og underliggende armerte lag, som alle er av tverrbindbar polyolefin (eliminering av enhver innermantel rundt kjernen 530).

Som vist i fig. 5, kan det polymere mellomområdet 550 bestå av forsterkede polymerer, som antydet med fibrene 527.1 tillegg kan området 550 være armert (se armeringstråder 525, 526). Videre kan det være anordnet et ytre bindelag 559 for å øke adhesjonen mellom det polymere mellomområdet 550 og yttermantelen 560. Med unntagelse av fraværet av en innermantel så som i fig. 1 (se 140), kan materialene og strukturen til lagene 560, 559, 550 i kabelen 500 velges på samme måte som beskrevet nærmere foran i forbindelse med utførelsen i fig. 1.

Fig. 6A og 6B viser tverrsnitt gjennom massive hydrokarbonapplikasjonskabler 600, 601. I motsetning til seismikkanonkablene, kan kablene 600, 601 egne seg godt for bruk i marine applikasjoner, så som manøvreringsadaptere eller innføringskabler, som ikke har innvendige løp eller rom. Uansett kan det benyttes samme materialer og detaljer i kablene 600, 601, som beskrevet foran i forbindelse med utførelsene på fig. 1 og 5. 1 fig. 6A er det vist en massiv kabel 600 med en flerlagskjerne 630. Kabelen 600 er som i fig. 1, med unntagelse av at den har en annerledes utformet kjerne 630 uten et innvendig rom 110 som nevnt foran. Som vist, innbefatter kjernen 630 konvensjonelle ledere 635 som er omgitt av isolasjonsmaterialet 637. Rundt kjernen 630 er det lagt en innermantel 640, og et indre bindelag 642. På denne måten kan adhesjonen mellom lagene 655, 657 i et polymert mellomområde 650 og kjernen 630 økes. Disse lagene kan innbefatte armeringstråder 625, 626, og forsterkningsfiber 657 (eller fyllmateriale). Videre kan det rundt området 650 være anordnet et ytre bindelag 659, for derved å øke adhesjonen med den ytre mantelen 660.

Selv om kabelen 600 adskiller seg fra utførelsen i fig. 1 ved at den er massiv, og således ikke har noe innvendig rom, er lagene med en hardhet over 40 shore D begrenset til de indre og ytre mantellagene 640, henholdsvis 660. Det tilveiebringes således en kabel 600 som har redusert vekt og reduserte kostnader, samtidig som den har fått større fleksibilitet og håndlerbarhet. Som i utførelsen i fig. 1, innbefatter mindre enn ca. halvparten av kabelens 600 tverrsnitt polymerlag med en hardhet større enn ca. 40 shore D.

Fig. 6B viser en massiv kabel 601 med en flerlagskjerne som i fig. 6A, med unntagelse av at den indre mantelen 640 mangler her. Sagt på en annen måte, fig. 6B viser en kabel 601 som ligner utførelsen i fig. 5 (med unntak av et manglende innerrom 510). Som vist har kjernen 630 konvensjonelle ledere 635, som omgis av isolasjonsmaterialet 637, på samme måte som i den foran beskrevne fig. 6A.

Utelatelsen av en innermantel 640 kan imidlertid muliggjøre at lagene 655, 657 i et polymert mellomområde 650 kan feste seg til kjernen 630 uten at det er behov for et indre bindelag 642. Også her kan disse lagene innbefatte armeringstråder 625, 626, og forsterkningsfibre 657 (eller fyllmateriale). Det kan være lagt et ytre bindelag 659 rundt området 650, for derved å øke adhesjonen med den ytre mantelen 660. Som i de foran beskrevne utførelser, er også her ca. halvparten av kabelens 601 tverrsnitt utformet med polymere lag, med en hardhet som er større enn ca. 40 shore D. Det tilveiebringes således en kabel med redusert vekt og reduserte kostnader, samtidig som kabelen har øket fleksibilitet og brukervennlighet.

Her beskrevne utførelser er hydrokarbonapplikasjonskabler som egner seg for bruk i marine operasjoner. Kablene kan være massive, eller slanger. Uansett, kablenes totale kostnader og vekt vil kunne reduseres vesentlig sammenlignet med konvensjonelle kabler som brukes i slike operasjoner. Dette kan oppnås med den betydelige reduksjonen av mengden nylon eller andre polymerer med sammenlignbar hardhet i kablene. Uansett, her beskrevne kabler er utformet med tilstrekkelig levetid for regulær bruk i krevende miljøer, herunder arktiske farvann, uten at man gir avkall på den totale levetiden eller effektiviteten.

Beskrivelsen omtaler utførelser som for tiden anses å være de foretrukne. Fagpersoner vil forstå at det kan tenkes endringer og modifikasjoner av de beskrevne strukturer og fremgangsmåter, uten at man derved går utenfor den inventive rammen. Beskrivelsen skal derfor ikke forstås bare å gjelde de beskrevne strukturene som er vist på tegningen, men skal forutsettes å bli lest i forbindelse med patentkravene, og forstås innenfor disses bredeste ramme.

Claims (30)

1. Hydrokarbonapplikasjonskabel innbefattende: en kommunikasjonskjerne, et lett, og polymert mellomlag med en gitt hardhet rundt kommunikasjonskjernen, og en slitemotstandsdyktig ytre polymer mantel med en hardhet som er større enn den gitte hardheten, hvilken mantel er anordnet rundt det lette, indre polymere laget.

2. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 1, karakterisert ved at den gitte hardheten er mindre enn ca. 90 shore D.

3. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 1, karakterisert ved at mindre enn ca. 50 % av kabellegemets tverrsnitt har en hardhet som er større enn ca. 40 shore D.

4. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 1, karakterisert ved at det nevnte lette og polymere mellomlaget har en fleksibilitet som er større enn den nevnte slitasjemotstandsdyktige ytre polymermantelen.

5. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 1, karakterisert ved at det nevnte lette, polymere mellomlaget er armert.

6. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 1, karakterisert ved at det nevnte lette, polymere mellomlaget er anordnet direkte mot kommunikasjonskjernen, og at mindre enn ca. 1/3 av kabellegemets tverrsnitt har en hardhet som er større enn ca. 40 shore D.

7. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 1, karakterisert ved at det nevnte lette, polymere mellomlaget er av et materiale valgt fra en gruppe som innbefatter en polyolefin, polyuretan, og en mykpolymer med en hardhet på mellom ca. 35 shore D og ca. 60 shore D.

8. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 7, karakterisert ved at polyolefinen er valgt blant polyetylen, en etylenpropylenkopolymer, tverrbindbare polyolefiner, og endret med en adhesj onsfremmer.

9. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 7, karakterisert ved at polyuretanen er forsterket med glass, karbon, grafitt, leire, silika og/eller polyfluortetraetylen.

10. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 7, karakterisert ved at mykpolymeren er en termoplastisk elastomer.

11. Hydrokarbonapplikasjonskabelen ifølge krav 1, karakterisert ved at hardheten til den nevnte slitasjemotstandsdyktige ytre polymermantelen er større enn ca. 40 shore D.

12. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 1, karakterisert ved at den nevnte slitasjemotstandsdyktige ytre polymermantelen er av et materiale som har et smeltepunkt som er høyere enn ca. 160°C.

13. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 1, karakterisert ved at den slitasjemotstandsdyktige ytre polymermantelen er av et materiale valgt fra en gruppe som innbefatter nylon, polyolefin, polyuretan og modifisert polyfenylensulfat.

14. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 13, karakterisert ved at nylonen er nylon 11, nylon 12 og/eller en forsterket nylon.

15. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 13, karakterisert ved at polyolefinen er tverrbindbar.

16. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 13, karakterisert ved at polyuretanen er termoplastisk, og forsterket.

17. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 1, karakterisert ved et adhesjonsfremmende ytre bindelag, som er anordnet mellom det nevnte polymere og lette mellomlaget og den nevnte slitasjemotstandsdyktige ytre polymermantelen.

18. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 17, karakterisert ved at det nevnte adhesjonsfremmende ytre bindelaget innbefatter: en polyolefin, og en adhesjonsfremmer valgt fra en gruppe som innbefatter en umettet anhydrid, karboksylsyre, akrylsyre og silan.

19. Hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 17, karakterisert ved at den umettede anhydriden er maleinanhydrid eller 5-norbornen-2,3-dikarboksylanhydrid.

20. Marin hydrokarbonapplikasjonskabel innbefattende: en kommunikasjonskjerne, en indre polymer mantel med en første hardhet, og rundt kommunikasj onskj ernen, et lett, polymert mellomlag med en gitt hardhet rundt den indre polymere mantelen, og en ytre polymer mantel med en andre hardhet, og rundt det lette, polymere mellomlaget, idet den første og den andre hardheten er større enn den gitte hardheten.

21. Marin hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 20, karakterisert ved at den første og den andre hardheten er mellom ca. 40 shore D og ca. 95 shore D.

22. Marin hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 20, karakterisert ved at den første hardheten er mindre enn den andre hardheten.

23. Marin hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 20, karakterisert ved at mindre enn ca. 50 % av kabellegemets tverrsnitt har en hardhet som er større enn ca. 40 shore D.

24. Marin hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 20, karakterisert ved at det ytre polymere laget er ekstruderbart, og at det indre polymere laget er ekstruderbart eller er et polymert bånd.

25. Marin hydrokarbonapplikasjonskabel ifølge krav 20, karakterisert ved et adhesjonsfremmende indre bindelag som er anordnet mellom den indre polymermantelen og det lette, polymere mellomlaget, og et adhesjonsfremmende ytre bindelag anordnet mellom det lette, polymere mellomlaget, og den ytre polymere mantelen.

26. En marin operasjonsanordning innbefattende: et verktøy for neddykking under vann, og en hydrokarbonapplikasjonskabel med en lett mellompolymer anordnet rundt en kommunikasjonskjerne, og mantlet med en slitasjemotstandsdyktig polymer som har en større hardhet enn den lette mellompolymeren.

27. Marin operasjonsanordning ifølge krav 26, karakterisert ved at hydrokarbonapplikasjonskabelen er en slange eller en massiv kabel.

28. Marin operasjonsanordning ifølge krav 27, karakterisert ved at verktøyet er en seismikkanon, og at hydrokarbonapplikasjonskabelen er en slange.

29. Marin operasjonsanordning ifølge krav 27, karakterisert ved at hydrokarbonapplikasjonskabelen er massiv, og beregnet for bruk som manøvreringsadapter og/eller en innføringskabel.

30. Marin operasjonsanordning ifølge krav 26, karakterisert ved at vannet er arktisk, og at den slitasjemotstandsdyktige polymeren er utformet for å beskytte hydrokarbonapplikasjonskabelen mot vannet.