CN104100209B - 一种外裹隔热油管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种外裹隔热油管，由钢油管、油管外隔热层、隔热层外防腐保护层组成的油管。所述油管的两端为加工有外螺纹的螺纹段，靠近两端螺纹段的部分为两操作段，两操作段之间的部分为中间段。在所述油管中间段外壁均匀地包裹一层外隔热层，在隔热层外壁外裹一层外防腐保护层，在所述油管的联接接箍上下操作段及接箍外包裹一层隔热层，在该隔热层外安装一段隔热层保护钢套管，由以上部分联合组成一整体结构的外裹隔热油管。本发明能有效地降低原油从井底流到井口过程中原油自身温度的损失并改善原油在井筒中的流态，最终达到节能减排，大大降低石油开采成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于油田采油管柱的外裹隔热油管。
背景技术
目前在油田实际生产过程中普遍采用纯光管(未加任何隔热保温措施)采油管柱进行生产，这种采油方式存在原油自身温度大量损失的问题，使井筒中的原油流动性差，增加抽油机载荷，浪费电能及地面集输系统加热炉的热能。
发明内容
本发明专利《一种外裹隔热油管》的关键是在国内外首次提出：“在不加任何外界人为补充能源的条件下，充分利用地层自身热能，通过在采油生产管柱上增加油管隔热功能，来减少原油从井底流动到井口过程中的自身温度损失，实现提高井口原油温度”的全新概念。
本发明的目的是提供一种外裹隔热油管，能有效地降低原油从井底流到井口过程中原油自身的温度损失并改善原油在井筒中的流态，在实际生产中实现提高原井口原油温度15～30℃，解决采油井筒及地面集输过程中的一系列重大技术难题，大大降低石油开采成本。该发明是一项非常好的节能减排新产品，值得大力推广。
本发明采用的技术方案如下：
一种外裹隔热油管，所述油管的两端为加工有外螺纹的螺纹段，靠近两端螺纹段的部分为两操作段，两操作段之间的部分为中间段；其特征在于，在所述的油管(1)中间段外壁均匀地包裹一外裹防腐保护层(4)，并在油管(1)中间段的油管外壁与油管外裹防腐保护层(4)之间涂装一层隔热层(2)。
在隔热层(2)的外壁外裹一层隔热层保护钢带(3)，在隔热层保护钢带(3)外侧包裹一层外裹防腐隔热保护层(4)。
在所述的油管(1)的联接接箍(12)及操作段处，其外围固定有提前预制好的两个对接的上半圆形隔热保护管套(5-1)，在上半圆隔热保护管套(5-1)上下设有拧紧的上滑动丝扣紧固钢套(9-1)、下滑动丝扣紧固钢套(9-2)；在所述的油管(1)的联接接箍(12)下方操作段处，其外围固定有两个对接扣好的下半圆形隔热保护管套(5-2)，下半圆隔热保护管套(5-2)的下端螺接有下滑动丝扣紧固钢套(9-3)，下半圆形隔热保护管套(5-2)的上端卡套有一对半圆形不锈钢钢套(6)，该半圆形不锈钢钢套(6)通过固定螺丝(8)与环形不锈钢钢套(7)拧紧，所述环形不锈钢钢套(7)上端与上半圆形隔热保护管套(5-1)下端连接的一个滑动丝扣紧固钢套(9-2)的下端螺接；在操作段与中间段交接的保护套管之间设有密封胶圈(10)；在上半圆隔热保护管套(5-1)、下半圆形隔热保护管套(5-2)与油管外壁之间，分别设有对接的上半圆隔热层(2-1)、下半圆隔热层(2-2)，在环形不锈钢钢套(7)上方与油管接箍(12)下方之间设有一环形隔热垫片(11)。
在所述油管(1)的中间段外壁包裹一层外隔热层(2)，外隔热层厚度为6mm，外隔热层所用材料为气凝胶纳米超级绝热毡隔热保温材料。
在所述油管(1)的中间段的隔热层(2)的外壁外裹一层隔热层保护钢带(3)，其厚度为0.2～0.4mm，6mm宽的普通钢带；钢带采用缠绕的方式缠在外隔热层(2)的外壁，钢带之间搭接20～30％。
在所述油管(1)的中间段的隔热层保护钢带(3)外，外裹一层外防腐隔热保护层(4)的厚度为2.6～2.8mm，该外裹防腐隔热保护层所用材料为高密度聚乙烯复合材料。
在所述的油管(1)的联接接箍(12)上500mm及下400mm的两个操作段处，设置上半圆形隔热保护管套(5-1)和下半圆形隔热保护管套(5-2)。
本发明的优点是：减少井下原油自身的温度损失，解决下井施工、运输过程中的实际问题，大大降低石油开采成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的油管接箍上下操作段局部I结构详图。
图3是图1的沿A-A方向剖视图。
图4是图2的沿B-B方向剖视图。
图5是图2的沿C-C方向剖视图。
图6是图2的沿D-D方向视图。
具体实施方式
本发明所述的一种外裹隔热油管的结构，如图1、图2所示：一种外裹隔热油管，包括钢油管(钢管柱)、油管外隔热层、隔热层外防腐保护层组成的油管。所述油管的两端为加工有外螺纹的螺纹段，靠近两端螺纹段的部分为两操作段，两操作段之间的部分为中间段。
在所述的油管(1)的中间段外壁均匀地包裹一外隔热层(2)，并在隔热层(2)的外壁外裹一层隔热层保护钢带(3)，最后在隔热层保护钢带(3)外侧包裹一层外防腐隔热保护层(4)。在所述油管(1)的联接接箍(12)上500mm及下400mm的两个操作段及接箍外壁包裹一层隔热层，在隔热层外安装一段隔热层保护钢套管。此时外裹隔热油管的两端面为油管端面，外裹隔热油管的外表面为外裹防腐隔热保护层的外表面。
在所述的油管(1)的联接接箍(12)上500mm操作段处，现场施工人员将油管和油管接箍按要求拧紧后，将提前预制好的两个上半圆形隔热保护管套(5-1)对接扣好后，将上隔热保护管套(5-1)上下两个滑动丝扣紧固钢套(9-1)、(9-2)拧紧，最后将密封胶圈(10)安装好，整个安装过程完成。
在上半圆隔热保护管套(5-1)、下半圆形隔热保护管套(5-2)与油管外壁之间，分别设有两个对接的半圆隔热层(2-1)、(2-2)。在环形不锈钢钢套(7)上方与油管接箍(12)下方之间设有一环形隔热垫片(11)。
在所述的油管(1)的联接接箍(12)下400mm操作段处，在加工厂房内将油管和油管接箍按要求拧紧后，将两个下半圆形隔热保护管套(5-2)对接扣好后，将下隔热保护管套(5-2)的下滑动丝扣紧固钢套(9-3)拧紧，将半圆形不锈钢钢套(6)上的固定螺丝(8)与环形不锈钢钢套(7)拧紧，最后将密封胶圈(10)安装好，整个安装过程完成。
参见图3、4、5、6。
所述的油管(1)的中间段外壁均匀地包裹一层外隔热层(2)，外隔热层厚度为6mm。外隔热层所用材料为气凝胶纳米超级绝热毡隔热保温材料，该材料具有极好的隔热及防水功能。
在所述油管(1)的中间段的隔热层(2)的外壁外裹一层隔热层保护钢带(3)，该保护钢带厚度为0.2～0.4mm，所选材料为0.2mm厚、6mm宽的普通钢带。钢带采用缠绕的方式缠在外隔热层(2)的外壁，钢带之间搭接20～30％。
在所述油管(1)的中间段的隔热层保护钢带(3)外再外裹一层外防腐隔热保护层(4)，外裹防腐隔热保护层厚度为2.6～2.8mm，该外裹防腐隔热保护层所用材料为高密度聚乙烯复合材料。外裹防腐隔热保护层具有外防腐及隔热、保护功能。
在所述的油管(1)的联接接箍(12)上500mm及下400mm的两个操作段处的处理安装方式为：油管与油管接箍在施工现场联接好后，将隔热层(2)包裹在两个操作段及接箍(12)外侧，再将两个半圆形隔热保护管套(5)对接扣好后，最后将上、中、下三个滑动丝扣紧固钢套(9-1)、(9-2)、(9-3)拧紧，并将上下两个密封胶圈安装好。该两个操作段由隔热层(2-1)(2-2)、不锈钢保护钢套(5-1)、(5-2)、不锈钢滑动丝扣紧固钢套(9-1)、(9-2)、(9-3)、环形不锈钢钢套(7)、半圆形不锈钢钢套(6)、半圆形不锈钢钢套(6)上的固定螺丝(8)、接箍下隔热垫片(11)联合组成一个完整的结构设计。通过它们的联合使用，保证了整个油管柱的隔热效果、耐撞击功能的实现。同时使施工操作时不破坏油管隔热及其他功能，利用常规工具就能方便快捷的完成下井作业施工。
所述气凝胶纳米超级绝热毡隔热保温材料的特点是耐高温、防水性能好。隔热保温抑制效率高、可抑制高温物体的热量损失，有效抑制热辐射和热量传导的损失。该材料使用浙江绍兴市纳诺高科技有限公司生产的产品。
所述热塑性高密度聚乙烯材料选用北京中加天和科技发展有限公司的销售产品。
以上材料的选择，仅是实施方式中的列举，其他类似产品也是本专利的选项。
所述的油管(钢管柱)为已有技术并加工好的单层金属油管(钢管柱)。所述的外隔热层是具有极强隔热保温性能、导热系数极低的气凝胶纳米超级绝热毡隔热保温材料，为已有技术产品。外裹时用专用设备将材料外裹在防腐隔热保护层外壁。
本发明通过在油管外壁均匀地包裹一层外隔热层，再将外隔热层外侧包裹一层防腐隔热保护层(外裹防腐隔热保护层的作用为保护油管外壁不受介质方式腐蚀的同时保护外隔热层不受水侵蚀及其他原因损坏，保证隔热油管的隔热效果)，组成整体的外裹隔热油管。有良好的隔热性能，能有效地提高原井口原油温度，改善原油在井筒中的流态，达到节能减排目的，大大降低石油开采成本。
Claims (5)
1.一种外裹隔热油管，所述的油管是在石油领域采油井筒中使用的油管，所述油管的两端为加工有外螺纹的螺纹段，靠近两端螺纹段的部分为两操作段，两操作段之间的部分为中间段；其特征在于，在所述的油管(1)中间段外壁均匀地包裹一外裹防腐保护层(4)，并在油管(1)中间段的油管外壁与油管外裹防腐保护层(4)之间涂装一层隔热层(2)；在隔热层(2)的外壁外裹一层隔热层保护钢带(3)，在隔热层保护钢带(3)外侧包裹一层外裹防腐隔热保护层(4)；在所述的油管(1)的联接接箍(12)及操作段处，其外围固定有提前预制好的两个对接的上半圆形隔热保护管套(5-1)，在上半圆隔热保护管套(5-1)上下设有拧紧的上滑动丝扣紧固钢套(9-1)、下滑动丝扣紧固钢套(9-2)；在所述的油管(1)的联接接箍(12)下方操作段处，其外围固定有两个对接扣好的下半圆形隔热保护管套(5-2)，下半圆隔热保护管套(5-2)的下端螺接有下滑动丝扣紧固钢套(9-3)，下半圆形隔热保护管套(5-2)的上端卡套有一对半圆形不锈钢钢套(6)，该半圆形不锈钢钢套(6)通过固定螺丝(8)与环形不锈钢钢套(7)拧紧，所述环形不锈钢钢套(7)上端与上半圆形隔热保护管套(5-1)下端连接的一个滑动丝扣紧固钢套(9-2)的下端螺接；在操作段与中间段交接的保护套管之间设有密封胶圈(10)；在上半圆隔热保护管套(5-1)、下半圆形隔热保护管套(5-2)与油管外壁之间，分别设有对接的上半圆隔热层(2-1)、下半圆隔热层(2-2)，在环形不锈钢钢套(7)上方与油管接箍(12)下方之间设有一环形隔热垫片(11)。
2.根据权利要求1所述的一种外裹隔热油管，其特征在于，在所述油管(1)的中间段外壁包裹一层外隔热层(2)，外隔热层厚度为6mm，外隔热层所用材料为气凝胶纳米超级绝热毡隔热保温材料。
3.根据权利要求1所述的一种外裹隔热油管，其特征在于，在所述油管(1)的中间段的隔热层(2)的外壁外裹一层隔热层保护钢带(3)，其厚度为0.2～0.4mm，6mm宽的普通钢带；钢带采用缠绕的方式缠在外隔热层(2)的外壁，钢带之间搭接20～30％。
4.根据权利要求1所述的一种外裹隔热油管，其特征在于，在所述油管(1)的中间段的隔热层保护钢带(3)外，外裹一层外防腐隔热保护层(4)的厚度为2.6～2.8mm，该外裹防腐隔热保护层所用材料为高密度聚乙烯复合材料。
5.根据权利要求1所述的一种外裹隔热油管，其特征在于，在所述的油管(1)的联接接箍(12)上500mm及下400mm的两个操作段处，设置上半圆形隔热保护管套(5-1)和下半圆形隔热保护管套(5-2)。
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