CN108533220A - 一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油套管除锈辅助工具技术领域，提供了一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置和方法，包括分别设于油套管两端丝扣处的公扣端护套和母扣端堵头，所述公扣端护套一端开口，另一端封闭，靠近开口端的内壁设有护套凸台，且开口端外壁设有至少一个沟槽，该沟槽内设有弹性件，所述公扣端护套内径不大于油套管公扣端外径。本发明提供的这种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，用于油套管外防腐抛丸除锈作业时对管件两端的丝扣保护，以及避免钢丸进入油套管丝扣影响下井作业。该装置成本低，容易加工，能重复使用，现场装卸操作方便，可用于不同尺寸规格、不同钢级的井下油套管的外防腐除锈作业。
Description
技术领域
本发明属于油套管除锈辅助工具技术领域，具体涉及一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置及方法。
背景技术
油田套管处于地下腐蚀性水层中，地层中高矿化度水富含H2S、CO2等气体，在高温高压环境下套管腐蚀严重，如国内长庆西峰油田洛河地层水腐蚀速率达到0.96mm/a（50℃，12MPa，现场取洛河水），油田套管长期处于高温高压的腐蚀环境中，外部腐蚀穿孔破坏严重，导致每年有近百口套管损坏井出现，严重影响油田正常生产。面对严重的腐蚀破坏，通常采用耐腐蚀管材（如13Cr不锈钢套管），但一次性投资比较大。基于成本考虑，长庆油田将国内厂家生产的碳钢材质（如J55钢级）的套管进行外壁防腐涂层+牺牲阳极联合保护技术延长使用寿命，取得了很好的应用效果，并累计应用了4万余口井。
套管外壁防腐涂层的施工流程主要有：套管外壁喷砂除锈、防腐涂层施工、涂层质量检测等。套管外壁喷砂除锈流程采用抛丸机作业，通过抛丸器将细小钢丸高速抛落冲击在套管外表面，去除套管表面的铁锈和氧化皮。工厂出品的油田套管每根长度约10米，一端是公扣端有外螺纹，另一端为母扣端（接箍）有内螺纹，使用时采用公扣端外螺纹旋入母扣端内螺纹的连接方式，因此螺纹连接强度和密封性是油套管两个主要技术指标。为保护套管螺纹，出厂套管都要加装护丝帽，防止在正常装卸适度冲击和运输中受损伤。
在抛丸除锈作业中，细小的钢丸会通过护丝帽上的丝扣油注入孔进入套管内部，并附着在丝扣密封脂上难以去除。在套管完井作业中，附着在螺纹密封酯上面的细小钢丸会严重影响套管螺纹的连接强度和密封性能。目前国内套管厂家没有针对油田外防腐需要，专门生产一种能保护套管螺纹不受钢丸侵入的护丝帽，因此需要研究一种对油田套管外抛丸除锈时，能有效对套管丝扣进行保护的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种油田油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，解决套管外抛丸除锈时对两端螺纹的损坏，以及除砂钢丸进入套管内部，并附着在丝扣密封脂上难以去除，从而影响套管螺纹的连接强度和密封性能的问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，包括分别设于油套管两端丝扣处的公扣端护套和母扣端堵头，所述公扣端护套一端开口，另一端封闭，靠近开口端的内壁设有护套凸台，且开口端外壁设有至少一个沟槽，该沟槽内设有弹性件，所述公扣端护套内径不大于油套管公扣端外径。
所述母扣端堵头包括依次连接的橡胶件、扶正垫圈和手柄，所述橡胶件的外径不小于油套管母扣端内径，所述扶正垫圈直径不大于橡胶件直径。
所述公扣端护套为橡胶套。
所述弹性件为橡胶条。
所述橡胶件为橡胶套或圆柱形橡胶块。
所述橡胶件和扶正垫圈均套设在螺栓上，连接后两侧端通过螺帽与螺栓固定连接，所述手柄与螺栓连接。
本发明还提供了一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护方法，使用油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，在油套管进行外防腐喷砂除锈前，分别将公扣端护套和母扣端堵头安装在油套管的公扣端和母扣端，避免喷砂除锈时的抛丸机钢丸对公扣端损坏，同时将钢丸阻挡在套管外，无法附着在母扣端的丝扣密封脂上，实现对油套管两端丝扣的保护。
所述公扣端护套安装时，将护套凸台卡入公扣端内缘，再将弹性件置入沟槽中，使公扣端护套固定牢靠。
所述母扣端堵头安装时，首先将橡胶件塞入母扣端的内孔中，然后圆周敲击扶正垫圈，使橡胶件完全封住母扣端的螺纹，实现隔绝抛丸机钢丸进入套管内部。
本发明的有益效果是：
本发明提供的这种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，用于油套管外防腐抛丸除锈作业时对管件两端的丝扣保护，以及避免钢丸进入油套管丝扣影响下井作业。该装置成本低，容易加工，能重复使用，现场装卸操作方便，可用于不同尺寸规格、不同钢级的井下油套管的外防腐除锈作业。
下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
图1是公扣端护套的结构示意图；
图2是母扣端堵头的结构示意图。
图中：1、橡胶件；2、扶正垫圈；3、手柄；4、护套凸台；5、弹性件；6、沟槽。
具体实施方式
实施例1：
为了解决套管外抛丸除锈时对两端丝扣（螺纹）的损坏，以及除砂钢丸进入套管内部，并附着在丝扣密封脂上难以去除，从而影响套管螺纹的连接强度和密封性能的问题。本实施例提供了一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，包括分别设于油套管两端丝扣处的公扣端护套和母扣端堵头，所述公扣端护套一端开口，另一端封闭，靠近开口端的内壁设有护套凸台4，且开口端外壁设有至少一个沟槽6，该沟槽6内设有弹性件5，所述公扣端护套内径不大于油套管公扣端外径。
使用过程：
把待除锈的油套管稳定置于套管架上，将母扣端堵头塞入油套管母扣端一侧的内孔中，将公扣端护套套入油套管公扣端的丝扣上，推动公扣端护套使丝扣内侧卡入护套凸台4中，然后将弹性件5卡入公扣端护套外的沟槽6中，在护套凸台4的卡定和弹性件5的扎紧共同作用下，确保抛丸作业时公扣端护套固定牢靠，不会脱落。除锈完取下公扣端护套和母扣端堵头。
在喷砂除锈过程中，由于公扣端为外螺纹，对油套管外进行除锈时，容易受到损伤，通过公扣端护套对丝扣进行保护，同时，由于公扣端护套另一端封闭，对该侧套管口封闭，另一侧则通过母扣端堵头封闭，从而可以避免钢丸进入油套管内附着在丝扣密封脂，影响套管螺纹的连接强度和密封性能。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，所述母扣端堵头包括依次连接的橡胶件1、扶正垫圈2和手柄3，所述橡胶件1的外径不小于油套管母扣端内径，所述扶正垫圈2直径不大于橡胶件1直径。母扣端堵头结构如图2所示。
该装置用于油套管外防腐抛丸除锈作业时对管件两端的丝扣保护，避免钢丸进入油套管丝扣影响下井作业。使用过程：
（1）把待除锈的油田用油套管稳定置于套管架上，将母扣端堵头的橡胶件1塞入油套管母扣端一侧的内孔中，然后用榔头圆周敲击扶正垫圈2，确保橡胶件1完全封住母扣端护丝帽內凹部分，从而有效隔绝抛丸机钢丸进入套管内部；
（2）将公扣端护套套入油套管公扣端的丝扣上，推动公扣端护套使丝扣内侧卡入护套凸台4中，然后将弹性件5卡入公扣端护套外的沟槽6中，在护套凸台4的卡定和弹性件5的扎紧共同作用下，确保抛丸作业时公扣端护套固定牢靠，不会脱落。
（3）除锈结束后，取下公扣端护套，轻轻摇动手柄3取下母扣端堵头。
在本实施例中，所述橡胶件1和扶正垫圈2均套设在螺栓上，连接后两侧端通过螺帽与螺栓固定连接，所述手柄3与螺栓连接。所述橡胶件1为橡胶套或圆柱形橡胶块。
如图2所示，用紧固螺栓将橡胶套(TPEE热塑性聚酯弹性体材质，橡胶套外径124mm，厚度5mm)、扶正垫圈2（20号碳钢，厚度4mm，最大外径100mm）、和手柄3装配在一起。
实施例3：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，所述公扣端护套为橡胶套。所述弹性件5为橡胶条。
公扣端护套采用TPEE热塑性聚酯弹性体材质加工而成，结构形状如图1所示，在开口端内部加工有护套凸台4，开口端外部有两道沟槽6（深6mm，宽5mm）。弹性件5为两根φ5mm粗细的丁基橡胶弹性条（非拉伸状态下内径100mm）可以分别置于两道沟槽6中。
实施例4：
在前述实施例的基础上，本实施例提供了一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护方法，使用油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，在油套管进行外防腐喷砂除锈前，分别将公扣端护套和母扣端堵头安装在油套管的公扣端和母扣端，避免喷砂除锈时的抛丸机钢丸对公扣端损坏，同时将钢丸阻挡在套管外，无法附着在母扣端的丝扣密封脂上，实现对油套管两端丝扣的保护。
实施例5：
在实施例4的基础上，本实施例提供了一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护方法，所述公扣端护套安装时，将护套凸台4卡入公扣端内缘，再将弹性件5置入沟槽6中，使公扣端护套固定牢靠。
所述母扣端堵头安装时，首先将橡胶件1塞入母扣端的内孔中，然后圆周敲击扶正垫圈2，使橡胶件1完全封住母扣端的螺纹，实现隔绝抛丸机钢丸进入套管内部。
综上所述，本发明提供的这种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，用于油套管外防腐抛丸除锈作业时对管件两端的丝扣保护，以及避免钢丸进入油套管丝扣影响下井作业。该装置成本低，容易加工，能重复使用，现场装卸操作方便，可用于不同尺寸规格、不同钢级的井下油套管的外防腐除锈作业。
本实施例没有具体描述的部分都属于本技术领域的公知常识和公知技术，此处不再一一详细说明。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，其特征在于：包括分别设于油套管两端丝扣处的公扣端护套和母扣端堵头，所述公扣端护套一端开口，另一端封闭，靠近开口端的内壁设有护套凸台（4），且开口端外壁设有至少一个沟槽（6），该沟槽（6）内设有弹性件（5），所述公扣端护套内径不大于油套管公扣端外径。
2.根据权利要求1所述的一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，其特征在于：所述母扣端堵头包括依次连接的橡胶件（1）、扶正垫圈（2）和手柄（3），所述橡胶件（1）的外径不小于油套管母扣端内径，所述扶正垫圈（2）直径不大于橡胶件（1）直径。
3.根据权利要求1所述的一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，其特征在于：所述公扣端护套为橡胶套。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，其特征在于：所述弹性件（5）为橡胶条。
5.根据权利要求2所述的一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，其特征在于：所述橡胶件（1）为橡胶套或圆柱形橡胶块。
6.根据权利要求2所述的一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，其特征在于：所述橡胶件（1）和扶正垫圈（2）均套设在螺栓上，连接后两侧端通过螺帽与螺栓固定连接，所述手柄（3）与螺栓连接。
7.一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护方法，使用权利要求2所述的油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置，其特征在于：在油套管进行外防腐喷砂除锈前，分别将公扣端护套和母扣端堵头安装在油套管的公扣端和母扣端，避免喷砂除锈时的抛丸机钢丸对公扣端损坏，同时将钢丸阻挡在套管外，无法附着在母扣端的丝扣密封脂上，实现对油套管两端丝扣的保护。
8.根据权利要求7所述的一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护方法，其特征在于：所述公扣端护套安装时，将护套凸台（4）卡入公扣端内缘，再将弹性件（5）置入沟槽（6）中，使公扣端护套固定牢靠。
9.根据权利要求7所述的一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护方法，其特征在于：所述母扣端堵头安装时，首先将橡胶件（1）塞入母扣端的内孔中，然后圆周敲击扶正垫圈（2），使橡胶件（1）完全封住母扣端的螺纹，实现隔绝抛丸机钢丸进入套管内部。
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