特許 7478838 真空断熱管上のねじ付きコネクタの断熱のための軸方向隙間が厳密に制御されるアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-24

(45)【発行日】2024-05-07

(54)【発明の名称】真空断熱管上のねじ付きコネクタの断熱のための軸方向隙間が厳密に制御されるアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   F16L 59/075 20060101AFI20240425BHJP

   F16L 15/04 20060101ALI20240425BHJP

   F16L 59/147 20060101ALI20240425BHJP

【ＦＩ】

F16L59/075

F16L15/04 A

F16L59/147

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2022560332

(86)(22)【出願日】2021-03-31

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-23

(86)【国際出願番号】 US2021025173

(87)【国際公開番号】W WO2021202733

(87)【国際公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-11-21

(31)【優先権主張番号】63/003,424

(32)【優先日】2020-04-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】522387940

【氏名又は名称】バローレック チューブ－アロイ エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】ＶＡＬＬＯＵＲＥＣ ＴＵＢＥ－ＡＬＬＯＹ， ＬＬＣ

【住所又は居所原語表記】２１０７ ＣｉｔｙＷｅｓｔ Ｂｏｕｌｅｖａｒｄ， Ｓｕｉｔｅ １３００， Ｈｏｕｓｔｏｎ， Ｔｅｘａｓ ７７０４２， Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ルーシー，ガブリエル

【審査官】渡邉 聡

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０３６８０６３１（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００８－０６９８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１１５９９１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０１７８６２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０３７２０２６７（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０３７９４３５８（ＵＳ，Ａ）

【文献】独国特許発明第０３３１８０４５（ＤＥ，Ｃ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｌ ５９／０７５

Ｆ１６Ｌ １５／０４

Ｆ１６Ｌ ５９／１４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の管状断熱セグメントおよび第２の管状断熱セグメントを含む２つの接合された管状断熱セグメントを備える管状断熱アセンブリであって、
前記管状断熱セグメントの各々は、
・ 流体を搬送するために適合された内側通路を画定する内側管と、
・ 前記内側管と同心に配置され、前記内側管と共にアニュラスを画定する外側管と、
・ 前記管状断熱セグメントの両端における環状ブリッジであって、前記環状ブリッジの各々は、前記内側管および前記外側管のうちの一方が他方よりも長くなるように、前記内側管と前記外側管とを接続し、前記内側管および前記外側管のうちの長い方が、前記第１の管状断熱セグメントの一端において外向きに延在する延長部を形成することで、外部雄ねじを有するピン部材が形成され、前記雄ねじは、前記第２の管状断熱セグメント上または前記第２の管状断熱セグメントに接合されたカップリング上に設けられたボックス部材の雌ねじに螺合可能に係合し、前記ピン部材および前記ボックス部材は、前記第１の管状断熱セグメントと前記第２の管状断熱セグメントとの間にねじ付き継手を形成するように接合される、環状ブリッジと、
・ 断熱スリーブと、
を備え、
前記断熱スリーブは、前記第１の管状断熱セグメントの前記延長部の少なくとも一部を覆うように適合された第１の管状シェルと、前記第１の管状シェルの内部または外部の一部に重なる第２の管状シェルと、を備え、
前記第２の管状シェルは、前記ねじ付き継手の周りに軸方向に延在し、
前記第１の管状シェルは、前記第１の管状断熱セグメントよりも柔らかい材料から形成された前記第１の管状シェルにより前記第１の管状断熱セグメントの周りに収縮嵌合されることで、または前記第１の管状断熱セグメントの特定の点で溶接されることで、前記第１の管状断熱セグメントの前記環状ブリッジに対して軸方向位置に固定される、
管状断熱アセンブリ。

【請求項2】

前記第１の管状シェルは、前記第１の管状断熱セグメントの前記環状ブリッジの少なくとも一部を覆うように適合されている、請求項１に記載の管状断熱アセンブリ。

【請求項3】

前記第１の管状シェルは、前記第１の管状断熱セグメントの前記環状ブリッジ上に広がるように適合された第１の面取り部を備え、好ましくは、前記第１の管状シェルは、前記環状ブリッジのいずれかの軸方向側部から、前記第１の管状断熱セグメントの前記内側管および前記外側管のそれぞれの一部を軸方向に覆う、請求項２に記載の管状断熱アセンブリ。

【請求項4】

前記第１の管状シェルは、前記ピン部材に隣接している、請求項１に記載の管状断熱アセンブリ。

【請求項5】

前記第２の管状シェルは、前記ボックス部材の上方で広がっており、前記ボックス部材よりも長い、請求項１に記載の管状断熱アセンブリ。

【請求項6】

前記断熱スリーブは、前記第１の管状セグメントの前記環状ブリッジの少なくとも一部から、前記第２の管状セグメントの前記環状ブリッジの少なくとも一部まで広がっている、請求項１に記載の管状断熱アセンブリ。

【請求項7】

前記ボックス部材の雌ねじは、前記第２の管状断熱セグメント上に設けられ、前記第２の管状シェルは、前記第１の管状シェルの周りに部分的に延在し、前記第２の管状断熱セグメントの延長部の外面まで延在する、請求項１に記載の管状断熱アセンブリ。

【請求項8】

前記ボックス部材の雌ねじは、前記第２の管状断熱セグメントに接合されたカップリング上に設けられ、前記第２の管状断熱セグメントは、第２のピン部材を有する第２の延長部を備え、前記第２のピン部材は、別のねじ付き継手を形成する前記カップリングの別のボックス部材に螺合可能に係合し、前記断熱スリーブは、前記第２の延長部の少なくとも一部を覆うように適合された第３の管状シェルを備え、前記第２の管状シェルは、両方の前記ねじ付き継手の周りに軸方向に延在するように、前記第１の管状シェルの内部または外部の一部、ならびに前記第３の管状シェルの一部に重なっており、前記第２の管状シェルは、前記第１の管状シェルから前記第３の管状シェルまで延在する、請求項１に記載の管状断熱アセンブリ。

【請求項9】

前記第１の管状シェルと前記第３の管状シェルは、同一のものである、請求項８に記載の管状断熱アセンブリ。

【請求項10】

前記第１の管状断熱セグメントおよび前記第２の管状断熱セグメントの両端には、ピン部材が設けられ、前記アセンブリのねじ込み前に、前記第１の管状シェルは、ねじ込み時に取り外し可能であるようにプロテクタによって一端で維持され、前記第２の管状断熱アセンブリの一端には、前記カップリング、前記第２の管状シェルおよび前記第３の管状シェルが設けられ、前記第２の管状シェルおよび前記第３の管状シェルは、ねじ込み時に取り外し可能であるように、前記カップリングの別のプロテクタによって維持される、請求項８または９に記載の管状断熱アセンブリ。

【請求項11】

前記管状シェルの各々は、プラスチックおよび金属からなる群から選択される剛性の高い材料を含み、例えば、好ましくは、ポリマー材料、膨張または粒子状無機材料、膨張黒鉛、およびこれらの混合物から選択される材料を含む、請求項１に記載の管状断熱アセンブリ。

【請求項12】

前記第１の管状シェルおよび／または前記第２の管状シェルは、前記第１の管状断熱セグメントおよび前記第２の管状断熱セグメントのうちの一方に、好ましくは、前記外側管上、および／または前記内側管と前記外側管とを接続する前記環状ブリッジ上に溶接された外側金属スリーブを備える、請求項１１に記載の管状断熱アセンブリ。

【請求項13】

前記管状シェルの各々は、一体の管状体である、請求項１に記載の管状断熱アセンブリ。

【請求項14】

前記第２の管状シェルは、実質的に均一な壁厚を有し、前記第１の管状シェルは、第２の面取り部をさらに有し、前記第２の管状シェルが前記第２の面取り部上に重なっている、請求項１に記載の管状断熱アセンブリ。

【請求項15】

前記断熱スリーブは、前記第１の管状断熱セグメントまたは前記第２の管状断熱セグメントの公称外径の±５％以内の外径を画定する、請求項１に記載の管状断熱アセンブリ。

【請求項16】

請求項１に記載の管状断熱アセンブリの一部となるように適合された第１の管状断熱セグメントであって、
前記第１の管状断熱セグメントの延長部の周りに第１の管状シェルを維持するように一端に嵌合されたプロテクタを備え、
前記プロテクタは、ねじ込み時に取り外される、
第１の管状断熱セグメント。

【請求項17】

請求項１に記載の管状断熱アセンブリを断熱するプロセスであって、
前記第２の管状断熱セグメントへの前記第１の管状断熱セグメントのねじ込み前に、前記第１の管状シェルが前記第１の管状断熱セグメントの第１の端部を介して挿入され、前記第１の管状シェルは、前記第１の管状断熱セグメントの前記延長部の長手方向位置で嵌合され、前記第１の端部の自由端からの距離の関数として決定した特定のパターンで機械加工される、
プロセス。

【請求項18】

請求項１に記載の管状断熱アセンブリを断熱するプロセスであって、
前記第２の管状断熱セグメントへの前記第１の管状断熱セグメントのねじ込み前に、前記第２の管状シェルが前記第２の管状断熱セグメントまたは前記第２の管状断熱セグメントに接合された前記カップリングの自由端を介して挿入され、前記第２の管状シェルは、前記自由端からの距離の関数として決定した特定のパターンで機械加工される、
プロセス。

【請求項19】

請求項１に記載の管状断熱アセンブリの組立方法であって、
ねじ込み前に、前記第１の管状断熱セグメントは垂直であり、前記第１の管状シェルは地面に面していても前記環状ブリッジの周りに保持されて、前記第２の管状断熱セグメント自体または既に垂直な第２の断熱カップリングに接合された前記カップリングと螺合可能に係合する、
方法。

【請求項20】

請求項１に記載の管状断熱アセンブリを断熱するプロセスであって、
前記ピン部材と前記ボックス部材とのねじ係合が解除され、
前記ピン部材は、再カットされ、再カットされた前記ピン部材に別の外部雄ねじが機械加工され、前記第１の管状シェルも、新たに再カットされた自由端からの距離の関数として決定した特定のパターンで機械加工される、
プロセス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０２０年４月１日に出願された米国特許仮出願第６３／００３，４２４号の優先権を主張する。その全文は、参照により本出願に組み込まれる。

【0002】

本発明は、炭化水素回収井で使用される断熱パイプストリングに関する。より詳細には、本発明は、断熱セグメントを形成する内側管および外側管から形成され、且つこれらの管状断熱セグメントの間に改良された断熱継手を有する管状アセンブリに関する。

【背景技術】

【0003】

石油およびガスを生産するための炭化水素回収井では、炭化水素を坑内貯留層から地表に搬送するために長い管状ストリングを使用する。多くの場合、温度を維持し、ストリング内を流れる物質からの熱損失を最小限に抑えることが望ましい。従来の石油回収作業において、石油は貯留層内で既に高い流動性を有している場合がある。しかしながら、石油は冷えると粘度が増加するため、熱損失を最小限に抑えることで、石油の流動性を維持することができ、生産が容易になり、そのコストを下げることができる。

【0004】

しかしながら、一部の回収作業において、貯留層内で石油の粘性が非常に高くなる場合がある。この場合、経済的に実現することができる量の石油を生産するために、石油を坑内で加熱する必要がある場合がある。そのため、ストリング内の熱損失を最小限に抑えることがより重要である。このような状況において、通常、高温の蒸気を、管状ストリングを通して坑内に流し、濃縮または閉じ込められた石油を放出させて流動性をもたせる。管状断熱ストリングは、蒸気および石油からの熱損失を最小限に抑えることができる。

【0005】

管状断熱ストリングは、二重壁の管状断熱セグメントをつなぎ合わせたものである。米国特許第３，７６３，９３５号には、管状断熱セグメントが、当該技術分野でよく知られている別の従来のスリーブタイプのカップリングにそれぞれ螺合することで互いに接合される、管状断熱ストリングの一種が記載されている。一般に、各管状断熱セグメントは、内側管の周りに配置された外側管を有し、その間に環状空間が画定される。環状空間は、断熱材で充填される場合がある。代替的に、管を断熱するために、アニュラスに真空を確立する場合もある。これにより、高温の石油および蒸気にさらされる可能性がある内壁と、低温になっている坑井内または大気にさらされる可能性がある外壁との間の熱伝達を最小限に抑えることができる。

【0006】

このような断熱パイプの主な目的は、内側管と外側管との間の対流、熱伝導および放熱による熱伝達を劇的に低減することである。

【0007】

管状断熱セグメントを接合する際の大きな問題は、セグメント間の継手で過度の熱損失が発生する可能性があることである。内側パイプおよび外側パイプの一方は、他方よりも長さが短い。これにより、内側パイプおよび外側パイプのうちの長い方を機械加工することができる。ここで、ピン部材またはボックス部材のいずれかが設けられる。ピン部材およびボックス部材は、管状断熱セグメント同士を螺合して管状断熱ストリングのすべてに沿って継手を形成するために必要である。しかしながら、この場合、継手の位置には単層壁管と呼ばれるものが形成される。これは、二重壁の管状断熱セグメントと同等の断熱効果を実現することができない。管状断熱セグメントの端部は、断熱されないことになる。

【0008】

そのため、熱は、管の断熱部分を通るよりもはるかに高い割合で、各継手における導電性流路に沿って管の内部から伝導される可能性がある。その結果、熱損失が大きくなり、効率が低下する。

【0009】

管状断熱セグメント間の継手における熱損失を最小限に抑えるために、いくつかの解決策が提案されてきた。

【0010】

米国特許第４，５１８，１７５号には、管状断熱セグメント間に接合された非常に特殊なカップリング配置を備える管状断熱アセンブリが記載されている。この特殊なカップリングは、両端の内側パイプおよび外側パイプのうちのもっとも短い方と接合されるように、ねじ付きになっている。上記特殊なカップリングの内周面と、内側パイプおよび外側パイプのうちの最も長い方の自由端とによって隙間が画定される。内側パイプおよび外側パイプのうちの最も長い方の隣接する自由端の両方に、追加の内側リングが溶着される。隙間には、断熱材が充填される。米国特許第４，５１８，１７５には、管状アセンブリに沿って連続した断熱効果を提供して、継手における熱損失を最小限に抑えることが記載されている。

【0011】

上述した管状断熱継手および断熱方法は、継手における断熱材がカプラーに内嵌されるという欠点を有する。このように各管状セグメントの製造中に断熱材を適用することは、複雑で高価になり得る。例えば、２つの管状断熱セグメントを接合する場合、その後カプラーが好適に嵌まるように断熱材を取り付ける必要がある。設置中にカプラーがうまく嵌らなかった場合、製造工場から離れた現場では設置中に修正を行うことができない可能性がある。また、代わりに断熱材を現場で取り付けることは、複雑で時間がかかる可能性がある。

【0012】

上述した管状継手の別の欠点として、一旦現場に出てしまうと断熱材を修理または交換することが困難であることが挙げられる。断熱材を交換する必要があるかどうかも、断熱材が継手内に収まっているために判断することが困難または不可能である可能性がある。特に、長い管状ストリングの場合、断熱材の検査または修理が必要な継手をそれぞれ分解するのに多大な労力が必要となる。

【0013】

したがって、ストリングを分解することなく現場での修理方法を改善するために、米国特許第７，８４５，３７３号には、継手を取り囲むように適合された断熱体と、断熱体を取り囲み、継手に対して断熱体を保持するように適合されたラッチ式継手プロテクタが記載されている。このような断熱体は、真空の管状断熱ストリングの継手における熱損失を９５％低減することができるとされている。しかしながら、この解決策は高価であり、パイプストリングの外径を増大させ、完全に満足のいく断熱効果が得られていない。

【0014】

コストを最小限に抑え、コストと断熱効率との間のバランスをさらにとるために、米国特許第７，２０７，６０３号には、管状断熱セグメントのねじ込み（makeup）時にポリプロピレン製の環状断熱体スリーブのみを追加することが記載されている。コストを下げるために、このようなスリーブは大量に生産されており、その寸法は、あらゆるサイズにほぼ適合することができる。このスリーブは、特定の接続タイプに適合するのではなく、管状断熱セグメントの外径にのみ適合する。しかしながら、生産公差があり、管状断熱セグメントのためのねじ付き部分を再度カットして再度ねじ切りできるようにパイプ端を余分に長くする必要があるため、隣接する管状断熱セグメント間のスリーブによって覆われていない軸方向隙間が頻繁に生じる。米国特許第７，２０７，６０３号は、この継手の位置における熱伝達を低減するために非常に低コストの解決策を提供するが、特に管状断熱セグメントに生産公差があることを考慮すると、熱伝達の低減の点で十分満足のいくものではないと言える。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

上述した先行技術の欠点は、本発明によって克服される。製造、設置、修理、再カット、再ねじ切り、および交換がより容易で安価である改善された断熱継手を有する管状断熱アセンブリが提供される。

【0016】

断熱手段のコストを増加させることなく、また断熱パイプストリングのカップリングの配置を妨げることなく、内側管および外側管の外径、内径、および／または長さ、ならびに結果として得られる管状断熱セグメントの内側管および外側管のうちのもっとも長い方の自由端の長さに関する許容値の全範囲内の極値を含む、許容値の全範囲にわたって概ね均質な断熱効果に関する解決策を維持しながら、カップリング領域における熱伝達を改善する必要性がある。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明は、炭化水素回収井内で流体を通過させるための管状断熱アセンブリに関する。管状アセンブリは、二重壁の管状セグメントをつなぎ合わせて形成される。これにより、管状アセンブリは、管状セグメントの間に改善された断熱継手を有し、管状アセンブリの製造、設置、修理、および交換をより容易で安価にすることができる。

【0018】

好ましい実施形態において、アセンブリは、連続して接合された複数の管状断熱セグメントを含む。各管状セグメントは、内側管と、外側管と、互いに反対側の端部と、を含む。互いに反対側の端部は、内側管および外側管のうちの長い方の端部であってもよい。内側管および外側管のうちの長い方が、第１の管状断熱セグメントの少なくとも一端、好ましくは互いに反対側の両端において、外向きに延在する延長部を形成する。

【0019】

内側管は、流体を搬送するための内側通路を画定する。外側管は、内側管と同心に配置される。内側管と外側管との間には、アニュラスが画定される。両端において、環状ブリッジが内側管と外側管とを接続する。環状ブリッジは、真空を維持するため、および／または断熱材を収容するために、内側管と外側管との間のアニュラスを共に密閉する。

【0020】

環状ブリッジは、内側管と外側管との間で実現される任意のタイプの接合部である。

【0021】

本発明の第１の実施形態によれば、外側管は内側管よりも短く、環状ブリッジは、外側管の外周面と内側管の外周面とを接合する外面を画定する。本発明の第２の実施形態によれば、内側管は外側管よりも短く、環状ブリッジは、外側管の内周面と内側管の内周面とを接合する内面を画定する。

【0022】

環状ブリッジは、パイプ強度に合った、ＧＭＡＷなどの従来の溶接技術で適用される溶接材料など、少なくとも１つの材料から形成される。内側管および外側管は、溶接プロセスを容易にするために、それぞれの端部において、内径または外径またはその両方が変化するように変形されてもよい。半径方向の隙間が溶接プロセスで直接埋めるよりも大きい場合、スプールまたはスペーサリングなどの鋼製の丸い部品を追加して、内側管および外側管にそれぞれ溶接部を形成するための支持体を提供することができる。

【0023】

溶接部は、管状断熱セグメントの長手方向軸に対して４０度～６０度のテーパを有する三角錐面を提供してもよい。

【0024】

第１の実施形態によれば、内側管は、外側管から外向きに延在する延長部を有し、ピン部材は、内側管に設けられる。第２の実施形態によれば、外側管は、外側管から外向きに延在する延長部を有し、ピン部材は、外側管に設けられる。管状断熱セグメントは、第２の管状断熱セグメントに設けられたボックス部材または第２の管状断熱セグメントに接合されたカップリングに設けられたピン部材の間に保持されたねじ接続部によって接合される。

【0025】

第２の管状断熱セグメントには、このようなボックス部材が設けられてもよく、第２の管状断熱セグメントに第１の管状断熱セグメントと同様にピン部材が設けられている場合、カップリングは、両端に、隣接する第１および第２の管状断熱セグメントのピン部材を接合するボックス部材を有する。

【0026】

カップリングは、互いに反対側の第１のねじ付きボックス側端部および第２のねじ付きボックス側端部と、その中を流体が通過するための中央通路と、を有する。第１の管状セグメントおよび第２の管状セグメントは、第１の管状セグメントのピン側端部を管状カップリングの第１のボックス側端部にねじ込み、第２の管状セグメントのピン側端部を管状カップリングの第２のボックス側端部にねじ込むことで接合される。

【0027】

断熱スリーブは、継手を取り囲む。断熱スリーブは、第１の管状断熱セグメントの延長部の少なくとも一部を覆うように適合された第１の管状シェルと、第１の管状シェルの内部または外部の一部に重なる第２の管状シェルと、を備える。第２の管状シェルは、ねじ付き継手の周りに軸方向に延在するようになっている。第１の実施形態によれば、第１の管状シェルは、その延長部の外面の少なくとも一部を覆う。第２の実施形態によれば、第１の管状シェルは、その延長部の内面の少なくとも一部を覆う。

【0028】

ねじ接続部またはねじ付き継手は、第１の管状断熱セグメントの長手方向軸に沿った位置に対応し、その第１の管状断熱セグメントのねじは、第２の管状断熱セグメント上またはその第２の管状断熱セグメントに接合されたカップリング上に設けられたボックス部材のねじに螺合可能に係合する。

【0029】

第１の管状シェルが、第１の管状断熱セグメントの環状ブリッジの少なくとも一部を覆うように適合可能であることは、本発明の特徴である。例えば、第１の管状シェルは、第１の管状断熱セグメントの環状ブリッジ上に広がるように適合された第１の面取り部を備えてもよい。これにより、第１の管状シェルは、環状ブリッジのいずれかの軸方向側部から、第１の管状断熱セグメントの内側管および外側管のそれぞれの一部を軸方向に覆うことができる。

【0030】

好ましくは、第１の管状シェルは、ピン部材を妨げないように、且つ少なくともそのピン部材の雄ねじを妨げないように、ピン部材に隣接してもよい。

【0031】

好ましくは、第２の管状シェルは、ボックス部材の上方で広がっていてもよく、ボックス部材よりも長いものであってもよい。

【0032】

本発明の好ましい実施形態によれば、断熱スリーブは、第１の管状セグメントの環状ブリッジの少なくとも一部から、第２の管状セグメントの環状ブリッジの少なくとも一部まで広がっていてもよい。このような断熱スリーブは、そのいずれにも二重壁およびその間の断熱アニュラスが設けられていない２つの管状断熱セグメントの間に連続した断熱効果を提供する。この好ましい実施形態によれば、本発明の第１の実施形態の場合、外側管と上記断熱スリーブとの間にゼロ位置の軸方向隙間が実現されてもよく、本発明の第２の実施形態の場合、内側管と上記断熱スリーブとの間にゼロ位置の軸方向隙間が実現されてもよい。

【0033】

本発明のこの好ましい実施形態によれば、本発明の第１の実施形態の場合、第１の管状断熱セグメントおよび第２の管状断熱セグメントのそれぞれの外側管の一部を覆うように、また、本発明の第２の実施形態の場合、第１の管状断熱セグメントおよび第２の管状断熱セグメントのそれぞれの内側管の一部を覆うように、断熱スリーブが広がっていてもよい。断熱スリーブは、環状ブリッジの溶接部の近傍の管の一部の周りのフィン効果を低減するのに役立つ。

【0034】

さらに別の特徴として、スリーブは、管状継手の露出した部分全体にわたって延在するのに十分な長さを有してもよい。これに関連する利点の１つとして、管状アセンブリの断熱効果が、管状断熱セグメント間の管状継手の他の露出した部分に沿って連続的であることが挙げられる。別の関連する利点として、管状セグメントから、スリーブ／継手を越えて、次の管状セグメントへの移行が実質的に滑らかであることが挙げられる。代替的に、スリーブは、管状継手の露出した部分を完全に覆ってそれを越えて、隣接する管状断熱セグメントのそれぞれのアニュラスと実質的に重なるようにさらに長くなっていてもよい。

【0035】

有利には、ボックス部材が第２の管状断熱セグメント上に設けられたときに、第２の管状断熱セグメントの延長部の外面の少なくとも一部まで、第１の管状シェルの周りに第２の管状シェルが部分的に延在するように、断熱スリーブは、２つのスリーブのセットであってもよい。

【0036】

代替的に、ボックス部材の雌ねじが、第２のピン部材を有する第２の延長部を備える第２の管状断熱セグメントに接合されたカップリング上に設けられたときに、別のねじ付き継手を形成するカップリングの別のボックス部材に第２のピン部材が螺合可能に係合するように、断熱スリーブは３つのスリーブのセットであってもよい。この場合、断熱スリーブは、第３の管状シェルを備える。第３の管状シェルは、第２の延長部の少なくとも一部を覆うように適合されている。第２の管状シェルは、両方のねじ付き継手の周りに軸方向に延在するように、第１の管状シェルの内部または外部の一部、ならびに第３の管状シェルの一部に重なっている。第２の管状シェルは、第１の管状シェルから第３の管状シェルまで延在する。断熱スリーブのこのような３つのスリーブのセットの構成において、第２のスリーブは、カップリングの軸方向両端から広がるように、カップリングよりも軸方向に長くなっている。

【0037】

断熱スリーブが３つのスリーブのセットである上記代替実施形態によれば、第１の管状セルおよび第３の管状シェルは、特に管状断熱セグメントが同一のタイプである場合、同一の公称外径および公称内径を有し、好ましくは同一のものであってもよい。典型的には、ＶＩＴストリングの直径は、最小公称内径として４４．５ｍｍ（１．７５１インチ）から、公称外径として４０６．４ｍｍ（１６インチ）まで延在することができる。

【0038】

本発明によれば、管状断熱セグメントのストリングのねじ込み前に、第１の管状シェルは、ねじ込み時に取り外し可能であるように、プロテクタによって第１の管状断熱セグメントの一方の遠位端に維持され得る。例えば、第１および第２の管状断熱セグメントの両端にピン部材が設けられている場合、リグ現場に到着する前、好ましくは採鉱現場において、第１の管状シェルは、プロテクタによって一端で維持され、各管状断熱セグメントの他端には、カップリングが設けられる。これにより、第２および第３のスリーブは、ねじ込み時に取り外し可能であるように、カップリングのプロテクタによってカップリングの周りに維持されてもよい。

【0039】

好ましくは、カップリングを有する第１の管状断熱セグメントのねじ込み前の、３つのスリーブのセットの断熱スリーブ、および第２の管状断熱セグメントを有するそのようなカップリングによって、第１の管状シェルが第１の管状断熱セグメントの環状ブリッジに対して強制嵌合または当接され、第３の管状シェルが第２の管状断熱セグメントの環状ブリッジに対して強制嵌合または当接され、第２の管状シェルがねじ込み後に軸方向両端においてカップリングから軸方向に広がって第１の管状シェルおよび第３の管状シェルの両方に重なるように、第２の管状シェルがカップリングの周りに嵌合される。

【0040】

各管状シェルは、プラスチックおよび金属からなる群から選択される剛性の高い材料から形成されてもよく、例えば、好ましくは、ポリマー材料、膨張または粒子状の無機材料、膨張黒鉛、およびこれらの混合物から選択される。第１の管状シェルが完全にポリマー材料から形成される場合、好ましくは、それは第１の延長部の周りに収縮嵌合される。

【0041】

このように、単独でまたは充填材との混合物で、様々なポリマー材料が採用されてもよい。このようなポリマー材料の非限定的な例として、二軸延伸ポリテトラフルオロエチレンおよびポリウレタンなどが挙げられる。また、スリーブの断熱材は、膨張した剥離黒鉛、およびバーミキュライトなどを含むケイ酸塩材料などの様々な膨張した無機物から形成され得る。ケイ酸塩、または膨張黒鉛などの無機材料および鉱物材料を使用する場合、これらは、ガラス繊維、または炭素繊維などの補強充填材、ならびに結合剤を含むことができる。これらは、断熱材に組み込まれて構造的完全性を付与することができる。好ましい断熱材は、膨張ケイ酸塩などの無機材料、および結合剤を含むことができる。この場合、結合剤は、熱可塑性および熱硬化性の両方の性質を有する多数のポリマー材料のうちのいずれか１つである。

【0042】

例えば、各管状シェルは、一体の管状体であってもよい。

【0043】

好ましくは、それぞれの管状断熱セグメント上での保持を容易にするために、管状シェルは、第１の管状断熱セグメントおよび第２の管状断熱セグメントのうちの一方に溶接された外側金属スリーブを備えてもよい。このような金属スリーブは、金属管から機械加工されてもよい。本発明の第１の実施形態によれば、金属スリーブは、外側管および／または環状ブリッジ上に溶接されてもよい。例えば、管状シェルは、周りに外側金属スリーブが設けられた内側ポリマーコアを有する２層式シェルであってもよい。ポリマーコアは、例えば、溶接される前に、金属スリーブに圧入または拡張嵌合されてもよく、または金属スリーブが最初に溶接されたときに金属スリーブと延長部の外面との間に圧入されてもよい。また、この金属スリーブは、スリーブの耐久性を高めることができる。これは、スリーブがバンパーとしても使用される場合に特に有利である。金属スリーブは、例えば、アルミニウム、またはステンレス鋼などから形成される。

【0044】

第１の管状シェルは、第１の管状シェルが第１の管状断熱セグメントよりも柔らかい材料から形成されているため、第１の管状断熱セグメントの周りに収縮嵌合されることで、または第１の管状断熱セグメントの特定の点で溶接されることで、第１の管状断熱セグメントの環状ブリッジに対して軸方向位置に固定され得る。

【0045】

好ましくは、このような断熱スリーブの生産コストを制限するために、第２の管状シェルは、実質的に均一な壁厚を有する。これにより、第１の管状シェルは、第２の面取り部をさらに有することができる。これは、第２の管状シェルが第２の面取り部上に重なることを可能にする。この任意の構成は、環状ブリッジと第２の管状シェルにそれぞれ適合するように第１の管状シェルが特定の内寸および外寸を必要とするため、コストを低減させることができる。

【0046】

本発明により、断熱スリーブは、第１の管状断熱セグメントまたは第２の管状断熱セグメントの公称外径の±５％の公差内の外径を画定することができる。好ましくは、断熱スリーブは、管状断熱セグメントの公称寸法の公差範囲内で同一平面となっている。

【0047】

また、本発明は、本発明で定義される管状断熱アセンブリの一部となるように適合された管状断熱セグメントを提供する。該セグメントは、第１の管状断熱セグメントの延長部の周りに第１の管状シェルを維持するように、一端に嵌合されたプロテクタを備える。プロテクタは、ねじ込み時に取り外される。

【0048】

また、本発明は、上述したような管状断熱アセンブリを断熱するプロセスを提供する。第２の管状断熱セグメントへの第１の管状断熱セグメントのねじ込み前に、第１の管状シェルが第１の管状断熱セグメントの第１の遠位端に挿入され、第１の管状シェルが延長部の長手方向位置で嵌合され、その第１の管状断熱セグメントの自由端からの距離の関数として決定した特定のパターンで機械加工される。次いで、この第１の管状シェルは、組み立て後に、断熱スリーブと、隣接する環状ブリッジとの間の隙間がほぼゼロになるように長さが調整される。

【0049】

このプロセスにより、ボックス部材の嵌合を最適化し、第１の管状シェルと第２の管状シェルとの間の断熱接合部を最適化することができる。

【0050】

また、断熱効果を改善するために、第２の管状断熱セグメントへの第１の管状断熱セグメントのねじ込み前に、第２の管状断熱セグメントおよびその第２の管状断熱セグメントに接合されたカップリングのいずれかの自由端を介して、第２の管状シェルが挿入されてもよく、第２の管状シェルは、その自由端からの距離の関数として決定した特定のパターンで機械加工されてもよい。好ましくは、ねじ込み前に、第１の管状断熱セグメントは、その長手方向軸が垂直で、第１の管状シェルが地面に面していても環状ブリッジの周りに保持され、第２の管状断熱セグメント自体または既に垂直な第２の断熱カップリングに接合されたカップリングと螺合可能に係合するように配置され得る。

【0051】

このような管状断熱アセンブリの耐用年数を増加させる最適化プロセスは、ピン部材とボックス部材とのねじ係合を解除するステップを含んでもよい。ここで、ピン部材は、再カットされ、再カットされたピン部材に別の外部雄ねじが機械加工され、第１の管状シェルも、新たに再カットされた自由端からの距離の関数として決定した特定のパターンで機械加工される。このように、第１の管状シェルは、組み立て後に断熱スリーブと、隣接する環状ブリッジとの間の隙間がほぼゼロになるように、再び長さが調整される。

【図面の簡単な説明】

【0052】

【図1a】本発明による管状アセンブリの第１の断熱セグメントの端部の一実施形態を示す図である。

【図1b】本発明による管状アセンブリの第１の断熱セグメントの端部の、図１ａとは異なる実施形態を示す図である。

【図1c】本発明による管状アセンブリの第１の断熱セグメントの端部の、図１ａおよび図１ｂとは異なる実施形態を示す図である。

【図1d】本発明による管状アセンブリの第１の断熱セグメントの端部の、図１ａ～図１ｃとは異なる実施形態を示す図である。

【図2】管状アセンブリの一実施形態を示す図であり、ここで、継手は、第２の管状断熱セグメントの雌ねじと結合される、第１の管状断熱セグメント上の雄ねじを含む。本発明による断熱スリーブは、継手を取り囲む。

【図3】管状アセンブリの一実施形態を示す図であり、ここで、継手は、第２の管状断熱セグメントの雌ねじと結合される、第１の管状断熱セグメント上の雄ねじを含む。本発明による断熱スリーブは、継手を取り囲む。

【図4】管状アセンブリの代替実施形態を示す図であり、ここで、継手は、２つの管状セグメントの雄ねじ端部をそれぞれ接合する２つのボックス部材が設けられたねじ付きカップリングを備える。

【図5】管状アセンブリの代替実施形態を示す図であり、ここで、継手は、２つの管状セグメントの雄ねじ端部をそれぞれ接合する２つのボックス部材が設けられたねじ付きカップリングを備える。この図では、断熱継手を取り囲む断熱スリーブの構築方法が図４とは異なる。

【図6】管状アセンブリの代替実施形態を示す図であり、ここで、継手は、２つの管状セグメントの雄ねじ端部をそれぞれ接合する２つのボックス部材が設けられたねじ付きカップリングを備える。この図では、断熱継手を取り囲む断熱スリーブの構築方法が図４および図５とは異なる。

【図7】本発明の第２の実施形態による代替継手を示す図であり、ここで、外側管は、管状断熱セグメントを接合するためのねじ付き延長部を有し、断熱スリーブは、管状アセンブリの内部にある。

【発明を実施するための形態】

【0053】

［実施形態］
図２は、２つの管状断熱セグメント１４および１６の間の接続部１２を有する管状断熱アセンブリ１０の一実施形態を示している。断熱スリーブ１８は、接続部１２を取り囲む。各管状断熱セグメント１４および１６は、二重壁の断熱構造を有する。これは、内側管２０および２１と、内側管２０および２１に対して同心に配置された外側管２２および２３と、内側管２０および２１と外側管２２および２３との間のアニュラス２４および２５と、を含む。管状セグメント１４および１６のそれぞれの端部は、環状ブリッジ２６および２７を有する。これらは、内側管２０および２１と外側管２２および２３とを接続する。環状ブリッジ２６および２７は、アニュラス２４および２５を大気から封止するように、外側管２２および２３を内側管２０および２１に、また最終的には２２ａのようなカシメ部または２１ａのような拡張または立ち上げ部上で溶着される充填材であってもよい。したがって、アニュラス２４および２５は、各管状セグメント１４および１６を断熱するように、真空を維持し、且つ／または断熱材を含んでもよい。

【0054】

管状セグメント１４および１６の内側管２０および２１は、各管状セグメント１４および１６の少なくとも一端から外向きに延在する延長部３０および３１をそれぞれ有する。例えば、延長部３０および３１は、ブリッジ２６および２７を越えてそれぞれ延在する内側管２０および２１の一部であってもよい。ねじ接続部は、延長部３０と延長部３１とを接続する。図２において、このねじ接続部は、延長部３０上の雄ねじまたは「ピン」３２と、延長部３１上の雌ねじまたは「ボックス」３３と、を含む。このように、管状セグメント１４および１６は、螺合可能に接合されて、一体型の接続部１２を形成してもよい。ピン３２は、延長部３０よりも小さい軸方向長さを有し、同様に、ボックス３３は、アセンブリの軸方向の長手方向軸Ｘに対して延長部３１よりも小さい軸方向長さを有する。ピン３２は、ピン３２と環状ブリッジ２６との間にねじのない部分３６が画定されるように、第１の管状断熱セグメント１４の延長部３０の自由端３４に近い位置にある。ボックス３３は、延長部３１の内面上に設けられ、延長部３１の外面３７は、延長部３１の自由端３５と環状ブリッジ２７との間でねじ切りされていない。

【0055】

さらに、延長部３０のねじ接続部は、ねじに加え、シール面および／またはショルダ面を含んでもよい。これは、延長部３１のねじ接続部の対応する表面と接触する。

【0056】

延長部３０のねじ付き部分の機械加工は、自由端３４から所定の位置で行われる。好ましくは、機械加工は、自由端３４から行われる。

【0057】

内側管２０および２１が各管状セグメント１４および１６の外側管２２および２３と出会う位置に導電性流路が画定される。したがって、アニュラス２４および２５の周りの管状セグメント１４および１６の断熱特性にもかかわらず、管状断熱セグメントが単一の壁を有する位置、特に環状ブリッジ２６および２７の間、さらには接続部１２の位置において、過度の熱伝達が発生する可能性がある。その位置での熱損失を最小限に抑えるために、断熱スリーブ１８が接続部１２の周りに設けられる。

【0058】

断熱スリーブ１８は、第１の管状断熱セグメントの延長部３０の少なくとも一部を覆うように適合された第１の管状シェル５０と、第１の管状シェル５０の外部の一部と重なる第２の管状シェル５１と、を備える。第２の管状シェルは、ねじ付き継手１２の周りに軸方向に延在する。

【0059】

図２において、第１の管状シェル５０は、第１の管状断熱セグメントの環状ブリッジ２６上に広がっている。ここで、第１の管状シェル５０は、環状ブリッジ２６の軸方向両側から広がっており、第１の管状断熱セグメントの内側管２０および外側管２１の両方の一部を覆っている。

【0060】

図１ａにおいて、第１の管状シェル５０は、環状ブリッジ２６上に当接するように適合されたその内面において第１の面取り部５２を備える。第１の管状シェル５０は、第１の部分５０ａと、面取り部５２を含む移行部分５０ｂと、外側管２２のカシメ部を覆うように適合された第２の部分５０ｃと、を備える。第２の部分５０ｃは、三角錐の形状を有してもよい。図１ａおよび図２に示す実施形態の第１の部分５０ａは、円筒状である。断熱材の信頼性および効果を高めるために、第１の管状シェル５０は、第１の管状断熱セグメント１４内のアニュラス２４に実質的に重なるように、接続部を越えて延在してもよい。

【0061】

第１の管状シェルは、単一の材料、例えば、ＰＴＦＥなどのポリマー材料から完全に形成される。

【0062】

好ましくは、第１の管状シェル５０は、第１の管状断熱セグメント１４上に収縮嵌合される。この収縮嵌合プロセスによって、第１の管状シェルの内部形状は、環状ブリッジ２６における外部形状および軸方向周囲に適合された形状を有することができる。

【0063】

図１ａおよび図２に示すように、第１の管状断熱セグメントにおいて、第１の円筒状部分５０ａの外径は、第２の部分５０ｃの外径および第２の面取り部５３よりも小さい。好ましくは、第２の部分の外径は、外側管２２の外径よりも小さいか、外側管２２および２３の公称外径寸法の±５％以内である。移行部分５０ｂは、第１の面取り部５２と第２の面取り部５３との間に保持される。スリーブの外径は、管状アセンブリが坑井内で移動されたときにスリーブが損傷から保護されるように、隣接する管状セグメントの外径よりも小さくてもよく、実質的に等しくてもよい。代替的に、スリーブの外径は、管状セグメントが坑井内から半径方向に離れて、管状アセンブリを保護するバンパーとして機能するように、隣接する管状セグメントの外径より大きくてもよい。

【0064】

本発明の管状断熱アセンブリを断熱する好ましいプロセスによれば、第１の管状シェルは、延長部３０の周りの特定の軸方向位置に維持され、延長部３０は、ねじ接続部をその上に提供するように機械加工される。また、好ましくは、第１の管状シェル５０は、延長部３０上の所定の位置に既にあるときに第１の管状シェル５０の機械加工を可能にするために、切削工具の加工力を超えない力の下で、長手方向軸Ｘの周りの回転が防止される。

【0065】

第１の断熱シェルは、第１の部分５０ａの外面および第２の面取り部５３を機械加工するために、同じ旋盤で、さらに好ましくは同じ加工工具で機械加工される。同じ旋盤を使用する利点は、旋盤内で加工工具を変更しても、第１の管状シェル構造について公差を極めて小さく保つことができることである。また、第１の遠位端５４、第２の面取り部５３、および延長部３０の自由端の間の距離を制御するために、延長部３０の自由端３４に向けられた第１の断熱シェル５０の第１の遠位端５４も機械加工されてもよい。

【0066】

本発明の代替実施形態で示すように、第１の管状シェル５０は、図１ｂに示すように、環状ブリッジ２６からゼロでない軸方向長さｄにあってもよく、または図１ｃに示すように、環状ブリッジ２６を覆うことなく環状ブリッジ２６に当接していてもよい。図１ｂは、ピン３３がその上に機械加工される前の延長部３０を示している。第１の管状シェル５０は、機械加工ステップの前に、同心円状の内壁および外壁を有してもよい。図１ｂにおいて、第１の管状シェル５０の壁はまだ機械加工されていない。図１ｃにおいて、第１の管状シェル５０は、環状ブリッジ２６を適合させるための第１の面取り部を有していない。図１ｃに示す第１の管状シェルは、第１の遠位端５４まで延在する第２の面取り部５３を提供する。このように、図１ｃによれば、第１の部分５０ａおよび移行部分５０ｂは、固有の部分である。

【0067】

第１の管状シェルのすべての実施形態について、第１の遠位端５４における外径は、好ましくは、第１の遠位端５４の反対側にある第１の管状シェル５０の第２の遠位端５５の外径よりも小さい。

【0068】

本発明の管状断熱アセンブリを断熱するための代替プロセスによれば、第１の管状シェル５０は、強制嵌合された後に、その軸方向位置に維持される。

【0069】

本発明の管状断熱アセンブリを断熱するための別の代替プロセスによれば、第１の管状シェル５０は、第２の遠位端５５において外側管２２に溶接された後に、その軸方向位置に維持される。

【0070】

この場合、図１ｄに示すものと同様に、第１の管状シェル５０は、外側金属スリーブ５７と、ポリマーコア５８と、を備える。金属スリーブ５７は、外側管２２または環状ブリッジ２６に溶接され、ポリマーコア５８は、好ましくは、溶接前に金属スリーブ５７内に拡張嵌合される。ここで、拡張嵌合プロセスには液体窒素が使用される。図１ｄに示すように、延長部３０のねじのない部分３６の外径とポリマーコア５８の内面との間に半径方向の隙間が画定されてもよい。代替的に、ポリマーコア５８は、延長部３０のねじのない部分３６と外側金属スリーブとの間に強制嵌合されてもよい。ポリマーコア５８は、ポリマーコアが第１の遠位端５４を単独で画定するように、金属スリーブ５７よりも長くなっている。

【0071】

この代替プロセスによれば、ポリマーコア５８は、延長部３０上のピン３３を機械加工するために使用されたものと同じ工具で機械加工される。これにより、ポリマーコアの第１の遠位端５４および外径は、延長部３０の自由端３４から所定の位置に配置される。機械加工前にポリマーコア５８が金属スリーブ５７よりも短い場合、ポリマーコア５８が第１の遠位端５４を単独で画定するように、同じ工具を使用して金属スリーブ５７を機械加工することができる。ポリマーコア５８には、第２の面取り部５３まで第１の部分５０ａが設けられ、ここで、第２の面取り部は、半径方向のショルダとなっている。

【0072】

本発明によるアセンブリのねじ込み前に、プロテクタ（図示せず）は、ピン３３に螺合して、リグ現場でねじ込まれる前にピン３３を保護するために使用される。

【0073】

図２において、第２の管状断熱セグメント１６の延長部３１の外面３７は、第２の管状シェル６０に覆われている。第２の管状シェル６０は、円筒状の形状を有し、延長部３１の自由端３５を越えて延在する第１の遠位端６４を有する。第１の遠位端６４の反対側では、第２の管状シェルは、環状ブリッジ２７に近い反対側の遠位端６５を有する。本実施形態によれば、第２の管状シェルは、環状ブリッジ２７の少なくとも一部に重なっている。断熱材の信頼性および効果を高めるために、第２の管状シェル６０は、第２の管状断熱セグメント１６内のアニュラス２５に実質的に重なるように接続部を越えて延在してもよい。また、本発明から逸脱しない範囲で、その反対側の遠位端６５も、環状ブリッジ２７からゼロでない軸方向距離にあってもよい。ただし、熱損失を低減するために、第２の管状シェル６０とその環状ブリッジ２７との間の隙間を小さくすることが好ましく、第２の管状シェル６０がその環状ブリッジ２７に完全に重なり、外側管２３の一部も覆っていることがより好ましい。

【0074】

好ましくは、第２の管状シェル６０の外径は、外側管２３の外径よりも小さいか、外側管２０および２２の公称外径寸法の±５％以内である。第２の管状シェル６０の内径は、好ましくは第１の部分５０ａの外径よりも大きくてもよく、等しくてもよい。代替的に、第１の管状ショルダ５０と第２の管状ショルダ６０とがポリマー材料から形成される場合、それらの間が締まり嵌めされてもよい。

【0075】

ねじ付き継手を得るようにピン３３とボックス３４とがねじ込まれたときに、延長部３１の自由端３５は、第１の管状シェル５０の第１の遠位端５４から離れているが、第２の管状シェル６０の一部は、第１の部分５０ａおよび第２の面取り部５３のうちの少なくとも一方に重なっている。ねじ込み時に、第２の管状セグメント１６は垂直であり、ボックス３３は上を向いており、第１の管状セグメント１４は垂直であり、ピン３２は地面に面している。第２の管状シェル６０は、既に延長部３１の周りにあり、重力によって環状ブリッジ２７に当接しているか、特定の軸方向位置で固定されている。組み立てプロセスは、第１の管状セグメントを第２の管状セグメント１６の方向に下げて挿入し、ピンとボックスを螺合させるステップを含む。ねじ込みしている間、第１の管状シェル５０は、第２の管状シェル６０によって提供された環状容積の内部に徐々に部分的に嵌合する。

【0076】

このように、第１の管状シェル５０および第２の管状シェル６０を備える本発明の断熱スリーブは、連続した断熱効果を提供する。

【0077】

図３は、図２に示す実施形態に対するわずかな変形例を示している。ここで、延長部３０、ねじのない部分３６、第１の管状シェル５０、および特に移行部分５０ｂは、図２に示すものよりも長くなっており、例えば、約３０ｍｍ～１３０ｍｍ、または約５０ｍｍの長さを有する。図３の第１の管状断熱セグメント１４を使用することで、このアセンブリを坑井内で長期間利用することができるため、耐用年数が改善される。メンテナンスのためにアセンブリを坑井から取り出したときに、継手が分離して、延長部３０が新しいピン３２と新しい自由端３４を再カットするのに十分な長さを提供し、第１の管状シェルがねじのない部分３６の周りにある間に、長さを短縮して、再カットした自由端３４との必要な距離に応じて第１の管状シェル５０の形状を変更することができるようになる。第２の管状シェル６０の形状を調整する必要がないため、再カットした第１の管状セグメント１４を有する新しいアセンブリを提供することができる。さらに、第１の管状シェル５０は、ボックス３３が第２の管状セグメント３１上でも再カットされやすいように、さらに短くなっていてもよい。

【0078】

代替的におよび／または追加的に、第２の管状シェル６０は、加工工具を使用して、ボックス３３の再カット時にその長さが再カットされ得る。ただし、これには、その第２の管状シェルが外面３７に対するいかなる軸方向の動きおよび回転を防止する必要がある。

【0079】

第２の管状シェル６０には、外面３７との間に半径方向の隙間が設けられてもよく、またはその外面３７の周りに収縮嵌合されてもよい。第２の管状シェル６０が半径方向の隙間を有するように外面３７の周りに配置される場合、自由端３５に設けられた雌型プロテクタは、リグ現場まで、延長部３１の周りにその第２の管状シェル６０が保持されるようにする。現場において、雌型プロテクタは、本発明によるアセンブリのねじ込みを可能にするために取り除かれる。代替的に、第２の管状シェルを別途設け、リグ現場で自由端３５にのみ配置してもよい。

【0080】

図４～図７は、Ｔ＆Ｃ接続部１１２を有する管状アセンブリ１１０の他の実施形態を示している。管状アセンブリ１０の管状セグメント１４および１６と同様に、管状セグメント１１４および１１６は、内側管１２０および１２１と、外側管１２２および１２３と、その間で真空を維持および／または断熱材を収容するアニュラス１２４および１２５と、を有する。円錐台形状のスラストリング１２６および１２７の形態を有する環状ブリッジは、アニュラスを大気から遮断するために、両端で溶接することで、内側管１２０および１２１と、外側管１２２および１２３とをそれぞれ接続する。管状セグメント１１４および１１６は、各管状セグメント１１４および１１６の少なくとも一端に延長部１３０および１３１を有する。延長部１３０および１３１は、ブリッジ１２６および１２７を越えて延在する内側管１２０および１２１の一部であってもよい。

【0081】

図２および図３に示す実施形態とは対照的に、図４～図７に示す延長部１３０および１３１の両方には、ピン１３２および１３３をそれぞれ含む雄ねじ接続部が設けられる。好ましくは、延長部１３０および１３１は、その上に雄ねじ部を有する。

【0082】

管状アセンブリ１１０の接続部１１２は、管状セグメント１１４および１１６の延長部１３０および１３１を受容する管状カップリング１８０を備える。管状カップリング１８０は、ねじ付きボックス側端部１８７および１８８を有する。これらは、管状セグメント１１４および１１６を接合するために、ピンねじ１３２および１３３とそれぞれ嵌合する。

【0083】

図２に示す管状アセンブリ１０と同様に、図４～図６に示す管状アセンブリ１１０は、接続部１１２を断熱する断熱スリーブ１１８を含む。スリーブ１１８は、第１の延長部１３０上の第１の管状シェル１５０と、カップリング１８０を覆う第２の管状シェル１６０と、管状シェル１５０と同一の形状を有する、第２の延長部１３１上の第３の管状シェル１７０と、を備える。

【0084】

スリーブ１１８は、接続部１１２を取り囲んで、接続部１１２、ピン１３２とカップリングの第１のボックス１８７の端部との間の両方の継手、およびピン１３３とカップリング１８０の第２のボックス側端部１８８との間の第２の継手を断熱する。

【0085】

好ましくは、管状アセンブリに沿って、すなわち１つの管状断熱セグメントから、接続部を介して次の管状セグメントまで管状アセンブリの断熱効果が実質的に連続的であるように、管状アセンブリのスリーブは、接続部全体にわたって延在している。

【0086】

第２の管状スリーブ１６０は、第１の管状シェル１５０および第３の管状シェル１７０の両方に外向きに重なるように、カップリング１８０の両方の自由端を越えて延在する。

【0087】

好ましくは、各管状シェル１５０、１６０および１７０は、剛性が高い、または一体の「一体型」構造を有する。図４において、各管状シェルは、単一の材料、例えばすべて同じ材料から形成された一体型構造を有する。図４において、第２の管状シェル１６０は、カップリング１８０の周りに収縮嵌合または強制嵌合される。代替的に、第２の管状シェル１６０は、カップリング１８０の周りで自由に回転することができる。この代替的な解決策によれば、第２の管状シェル１６０は、長手方向の公差がそのような滑動を可能にする範囲において、第１の管状シェルと第３の管状シェルとの間で長手方向に自由に滑動可能であってもよい。

【0088】

代替的に、この一体の管状シェルは、５８のような別個の内側コアと、５７のような外側金属スリーブと、を有してもよい。図５において、管状シェル１５０および１７０は、図１ｄに関連して説明したものと同一である。図５に示す実施形態について、第２の管状シェル１６０は、金属スリーブ１６８と、ポリマーコア１６７と、を備える。ここで、ポリマーコアは、両端において金属スリーブ１６８を越えて軸方向に延在し、ポリマーコア１６７は、第１の管状シェル１５０および第３の管状シェル１７０の両方のポリマーコア１５７に重なっている。図１ｄとのわずかな違いとして、金属スリーブ１５７は、環状スラストリング１２６および１２７にそれぞれ溶接される点が挙げられる。

【0089】

代替的に、第２の管状シェル１６０は、カップリングの外面と第２の管状シェルの内径との間に画定される半径方向の隙間を有するカップリング１８０の周りに滑動可能に取り付けられてもよい。

【0090】

図６は、第１、第２および第３の管状シェルが互いに重なり合うことによって形成される断熱スリーブの外径を小さくするために、金属スリーブ１５７および１６７がポリマーコア１５８および１６８にそれぞれ埋め込まれるという点で、図５の代替例であるといえる。また、最大外径は、ポリマーコア１５８および１６８によって提供される。金属スリーブ１５７および１６７は、ポリマーコア１５８および１６８が提供する最大外径と同一平面上にある。

【0091】

図７は、延長部１３０および１３１が外側管１２２および１２３によって提供されるため、図４～図６の代替実施形態であるといえる。ここでも、延長部１３０および１３１には、カップリング１８０のボックス側端部をそれぞれ接合するために、ピン１３２および１３３が設けられる。ただし、本実施形態によれば、断熱スリーブは、第１の内側管状シェル２５０と、第２の内側管状シェル２６０と、を備える。第１の内側管状シェル２５０は、延長部１３０の内面に沿って挿入され、第２の内側管状シェルは、延長部１３１の内面に沿って設けられ、継手がねじ込まれたときに、内側管状シェル２５０および２６０のうちの一方が他方に重なるようになっている。好ましくは、それらの内側管状シェル２５０および２６０の最大内径は、内側管１２０および１２１の内径よりも大きい。それらの内側管状シェル２５０および２６０の最大内径は、互いに等しくてもよい。

【0092】

地表から地下貯留層に達するように、複数の管状断熱セグメントから必要な長さだけストリングが組み立てられてもよい。各管状断熱セグメントは、互いに反対側の２つの端部においてそれぞれ延長部を有してもよく、これにより、管状セグメントの各端部において接続部が形成されてもよい。断熱スリーブは、管状アセンブリが、各接続部において中断されることなく、その長さに沿って連続的に断熱されるように、各接続部において設置されてもよい。

【0093】

図に示し且つ上述した実施形態は例示的なものであり、本発明の実現において様々な変更が可能であることは、当業者であれば理解されるであろう。したがって、本発明の範囲は、本発明の精神の範囲内にあるそのような変更を包含すると理解されるであろう。

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図1d】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】