CN107060654A - 一种防腐蚀隔热注气管柱 - Google Patents

一种防腐蚀隔热注气管柱 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防腐蚀隔热注空气管柱，针对现有的注空气驱油方法使用的隔热油管不能适合其隔热且耐氧化腐蚀的要求，本发明的防腐蚀隔热注空气管柱的防腐蚀隔热油管的内、外管采用耐腐蚀钢管，伸缩密封封隔器采用27MnCrV型号钢制造，解决注空气井的套管腐蚀和油管腐蚀的问题，为注空气驱油提供物质条件。

Description

一种防腐蚀隔热注气管柱
技术领域
本发明涉及一种防腐蚀隔热注气管柱，属石油开采领域。
背景技术
目前油田用的隔热油管都是为稀油注蒸汽采油设计制造的碳钢隔热油管，在稀油注蒸汽热泵中发挥了巨大作用，取得了良好的经济效益，随着油田开发的逐步深入，稀油油藏蒸汽驱效益越来越差，注空气驱油方法逐步替代蒸汽驱开采的采油方式之一，但隔热油管不能适合其隔热且耐氧化腐蚀的要求，主要表现是，隔热管注气寿命短、腐蚀产物堵蒸汽管柱、深埋油层中使注气井维修频繁作业费用高，经济效益下降。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的是，提供一种具有良好隔热性能，又能满足注富氧空气防氧化腐蚀的防腐蚀隔热注气管柱，解决注空气井的套管腐蚀和油管腐蚀的问题，为注空气驱油提供物质条件。
本发明的目的是以如下方式实现的，一种防腐蚀隔热注气管柱，由防腐蚀隔热油管(18)、伸缩密封封隔器(19)、耐高温的水泥环(20)组成，防腐蚀隔热油管的内、外管采用钢管，钢管各种元素质量百分比含量为：碳：0.17～0.23％、硅：0.20～0.35％、锰：0.65～0.95％、硫：小于等于0.005％、磷：小于等于0.005％、铬：0.35～0.65％、铜：小于等于0.005％、钼：0.08～0.15％、Fe余量；采用27MnCrV型号钢制备出具有伸缩补偿功能的伸缩密封封隔器。
优选地，钢管各种元素质量百分比含量为：碳：0.18～0.22％、硅：0.22～0.34％、锰：0.7～0.85％、硫：小于等于0.004％、磷：小于等于0.004％、铬：0.4～0.6％、铜：小于等于0.004％、钼：0.09～0.13％、Fe余量。
优选地，钢管各种元素质量百分比含量为：碳：0.19～0.21％、硅：0.23～0.33％、锰：0.8～0.84％、硫：小于等于0.003％、磷：小于等于0.003％、铬：0.5～0.55％、铜：小于等于0.003％、钼：0.1～0.12％、Fe余量。
优选地，所述防腐蚀隔热油管(18)由上接头(1)、外管(2)、隔热层(3)、防腐蚀内管(4)、下接头(5)组成，上接头(1)和下接头(5)悬挂在外管(2)上，隔热层(3)位于防腐蚀内管(4)上，加工时防腐蚀内管(4)采取拉伸形式，形成防腐蚀内管拉伸、外管压缩的预应力结构。
优选地，所述伸缩密封封隔器(19)由悬挂伸缩密封管(6)、解封机构(7)、锁紧机构(8)、抗氧化密封件(9)、上活塞(10)、液压泵(11)、下活塞(12)、锥体(13)、卡瓦(14)、中心管(15)和下接头(16)组成，所述悬挂伸缩密封管(6)、解封机构(7)、锁紧机构(8)位于抗氧化密封件(9)上，所述液压泵(11)、下活塞(12)、锥体(13)、卡瓦(14)位于中心管(15)上，所述伸缩密封封隔器(19)封隔油套管环形空间，同时悬挂伸缩密封管(6)在中心管(15)内滑动。
防腐蚀隔热注气管柱的施工方法，施工时，先挤耐高温水泥浆，封死后，射孔井段的油流通道，套管外加耐高温水泥环，并在油层井段留水泥塞，初凝24-36小时后钻小井眼，在小井眼内重新射孔，打开油流通道，再下封隔器、隔热油管作封，完成防腐蚀隔热注气管柱的施工。耐高温水泥环保护油层部位的套管内壁井底附近的水泥封固油层井段的套管外壁，并密封注入空气不上窜，保护油层上部套管。
本发明的防腐蚀隔热注气管柱具有以下有益效果：
1.防腐蚀隔热注气管柱的隔热油管的内、外管采用的钢管具有良好的隔热、防腐性能；伸缩密封封隔器封隔油套管环形空间，使油井套管和隔热油管免受注入流体的腐蚀，达到注热流体时隔热，注富氧空气时抗氧化腐蚀的目的。
2.防腐蚀隔热油管由上接头(1)、外管(2)、隔热层(3)、防腐蚀内管(4)、下接头(5)组成，上接头(1)和下接头(5)悬挂在外管(2)上，隔热层(3)位于防腐蚀内管(4)上，加工时防腐蚀内管(4)采取拉伸形式，形成防腐蚀内管拉伸、外管压缩的预应力结构，当内管注热流体温度升高，内管伸长时，内管(4)的拉应能力变小，由于隔热层(3)的作用外管的温度与井筒温度基本保持一致，内管温度高于外管温度值越来越大，外管的伸长管小于内管的伸长管，外管(2)的压应力逐步变为拉应力，协助内管(4)承担管柱的拉力。
3.伸缩密封封隔器由悬挂伸缩密封管(6)、解封机构(7)、锁紧机构(8)、抗氧化密封件(9)、上活塞(10)、液压泵(11)、下活塞(12)、锥体(13)、卡瓦(14)、中心管(15)和下接头(16)组成，所述悬挂伸缩密封管(6)、解封机构(7)、锁紧机构(8)位于抗氧化密封件(9)上，所述液压泵(11)、下活塞(12)、锥体(13)、卡瓦(14)位于中心管(15)上，所述伸缩密封封隔器(19)封隔油套管环形空间，防止注入液体腐蚀油层上部套管和隔热油管外管，同时悬挂伸缩密封管(6)在中心管(15)内滑动，克服了防腐蚀隔热注气管柱因井下温度变化伸长或缩短对管柱产生的附加力，节省了管柱井下伸缩补偿器。
附图说明
图1防腐蚀隔热油管结构图
图2伸缩密封封隔器结构图
图3防腐蚀隔热管柱结构图
图中：1.上接头 2.外管 3.隔热层 4.防腐剂 5.下接头 6.悬挂伸缩密封管 7.解封机构 8.锁紧机构 9.抗氧化密封件 10.上活塞 11.液压缸 12.下活塞 13.锥体 14.卡瓦 15.中心 16.下接头 17.油层上部套管 18.内管腐蚀隔热油管 19.伸缩密封隔器 20.耐高温水泥环 21.油层部位套管
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1
防腐蚀隔热注气管柱，由防腐蚀隔热油管(18)、伸缩密封封隔器(19)、耐高温的水泥环(20)组成，防腐蚀隔热油管的内、外管采用钢管，钢管各种元素质量百分比含量为：碳：0.2％、硅：0.25％、锰：0.82％、硫：0.002％、磷：0.002％、铬：0.52％、铜：0.0015％、钼：0.11％、Fe：余量；采用27MnCrV型号钢设计出具有伸缩补偿功能的伸缩密封封隔器。
防腐蚀隔热油管由上接头(1)、外管(2)、隔热层(3)、防腐蚀内管(4)、下接头(5)组成，上接头(1)和下接头(5)悬挂在外管(2)上，隔热层(3)位于防腐蚀内管(4)上，加工时防腐蚀内管(4)采取拉伸形式，形成防腐蚀内管拉伸、外管压缩的预应力结构。
伸缩密封封隔器(19)由悬挂伸缩密封管(6)、解封机构(7)、锁紧机构(8)、抗氧化密封件(9)、上活塞(10)、液压泵(11)、下活塞(12)、锥体(13)、卡瓦(14)、中心管(15)和下接头(16)组成，所述悬挂伸缩密封管(6)、解封机构(7)、锁紧机构(8)位于抗氧化密封件(9)上，所述液压泵(11)、下活塞(12)、锥体(13)、卡瓦(14)位于中心管(15)上，所述伸缩密封封隔器(19)封隔油套管环形空间，同时悬挂伸缩密封管(6)在中心管(15)内滑动。
实施例2
防腐蚀隔热油管由上接头(1)、外管(2)、隔热层(3)、防腐蚀内管(4)、下接头(5)组成，内、外管采用钢管，钢管各种元素质量百分比含量：碳：0.21％、硅：0.25％、锰：0.82％、硫：0.002％、磷：0.002％、铬：0.52％、铜：0.0015％、钼：0.11％、Fe：余量。
实施例3
防腐蚀隔热油管由上接头(1)、外管(2)、隔热层(3)、防腐蚀内管(4)、下接头(5)组成，内、外管采用G20CrMo钢管，钢管各种元素质量百分比含量：碳：0.21％、硅：0.25％、锰：0.85％、硫：0.002％、磷：0.002％、铬：0.52％、铜：0.0015％、钼：0.11％、Fe：余量。

Claims (5)

1.一种防腐蚀隔热注气管柱，其特征在于，由防腐蚀隔热油管(18)、伸缩密封封隔器(19)、耐高温的水泥环(20)组成，防腐蚀隔热油管的内、外管采用钢管，钢管各种元素质量百分比含量为：碳：0.17～0.23％、硅：0.20～0.35％、锰：0.65～0.95％、硫：小于等于0.005％、磷：小于等于0.005％、铬：0.35～0.65％、铜：小于等于0.005％、钼：0.08～0.15％、Fe余量；采用27MnCrV型号钢制备出具有伸缩补偿功能的伸缩密封封隔器。
2.根据权利要求1所述的防腐蚀隔热注气管柱，其特征在于，所述防腐蚀隔热油管的内、外管采用钢管，钢管各种元素质量百分比含量为：碳：0.18～0.22％、硅：0.22～0.34％、锰：0.7～0.85％、硫：小于等于0.004％、磷：小于等于0.004％、铬：0.4～0.6％、铜：小于等于0.004％、钼：0.09～0.13％、Fe余量。
3.根据权利要求1所述的防腐蚀隔热注气管柱，其特征在于，所述防腐蚀隔热油管的内、外管采用钢管，钢管各种元素质量百分比含量为：碳：0.19～0.21％、硅：0.23～0.33％、锰：0.8～0.84％、硫：小于等于0.003％、磷：小于等于0.003％、铬：0.5～0.55％、铜：小于等于0.003％、钼：0.1～0.12％、Fe余量。
4.根据权利要求1所述的防腐蚀隔热注气管柱，其特征在于，所述防腐蚀隔热油管(18)由上接头(1)、外管(2)、隔热层(3)、防腐蚀内管(4)、下接头(5)组成，上接头(1)和下接头(5)悬挂在外管(2)上，隔热层(3)位于防腐蚀内管(4)上，加工时防腐蚀内管(4)采取拉伸形式，形成防腐蚀内管拉伸、外管压缩的预应力结构。
5.根据权利要求1所述的防腐蚀隔热注气管柱，其特征在于，所述伸缩密封封隔器(19)由悬挂伸缩密封管(6)、解封机构(7)、锁紧机构(8)、抗氧化密封件(9)、上活塞(10)、液压泵(11)、下活塞(12)、锥体(13)、卡瓦(14)、中心管(15)和下接头(16)组成，所述悬挂伸缩密封管(6)、解封机构(7)、锁紧机构(8)位于抗氧化密封件(9)上，所述液压泵(11)、下活塞(12)、锥体(13)、卡瓦(14)位于中心管(15)上，所述伸缩密封封隔器(19)封隔油套管环形空间，同时悬挂伸缩密封管(6)在中心管(15)内滑动。
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