CN109084096B - 管件和管组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管件和管组件。管件包括管壁本体和多个在所述管壁本体上朝径向内侧或径向外侧凸出的加强肋，多个所述加强肋沿所述管件的轴向延伸、并沿所述管件的周向间隔设置，从而在所述管件的周壁形成加强段，所述加强段有多个，多个所述加强段在所述管件的轴向上间隔开地布置。根据本发明的管件抗压强度高。

Description

管件和管组件

技术领域

本发明涉及管道领域，尤其涉及石油石化行业的采油管。

背景技术

石油开采的举升高度往往很大，这使得对应采油管的输送路径一般很长，例如可以达到几千米，而油液在长距离输送路径中热量会散发，导致油液结蜡，堵管及减产等一系列问题。现有采油工艺往往是采用电伴热等传统工艺来解决上述问题，从而导致大量的能耗及开采成本。此外，由于油液的腐蚀性以及地下的潮湿环境，采油管还容易被腐蚀损坏。

中国专利CN205424168U公开了一种带有定位孔的采油管箍装置，其通过接头将多个采油管相接，实现了油液的长距离输送。中国专利CN203757290U公开了一种带有纳米气凝胶毛毡的采油管，其提供了一种采油管的保温层的实现方式。中国专利公开CN108105534A公开了一种采用高性能保温材料组成油管保温系统进行采油的方法，其将由接头相连的长采油管与采油管的保温方式相结合。然而，上述公开中的采油管的抗压强度不高，长距离的采油管容易发生变形；此外，上述公开未能实现采油管和外部的保温材料的良好定位，在施工作业或维护作业的过程中，容易出现采油管与保温层的错位。

发明内容

本发明的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种抗压强度高的采油管。

根据本发明的第一方面，提供一种管件，其包括管壁本体和多个在所述管壁本体上朝径向内侧或径向外侧凸出的加强肋，多个所述加强肋沿所述管件的轴向延伸、并沿所述管件的周向间隔设置，从而在所述管件的周壁形成加强段，其特征在于，

所述加强段有多个，多个所述加强段在所述管件的轴向上间隔开地布置。

在至少一个实施方式中，所述管件为金属件，在所述管件上加压形成所述加强肋。

在至少一个实施方式中，所述管件为采油管。

根据本发明的第二方面，提供一种管组件，其包括多个根据本发明所述的管件，多个所述管件首尾相连形成长管，在多个所述管件相连的接口的外周套有管箍。

在至少一个实施方式中，所述管件还包括保温层，所述保温层套设于所述长管的外周。

在至少一个实施方式中，所述保温层包括若干中间保温管，所述中间保温管包括位于径向外侧的金属层和位于径向内侧的附加保温层，所述金属层在保温层的轴向端部向径向内侧翻卷而形成卷边，所述卷边在径向上覆盖所述附加保温层的一部分，所述卷边与所述附加保温层之间设有第一密封圈。

在至少一个实施方式中，所述卷边与所述长管不接触。

在至少一个实施方式中，所述保温层包括若干保温半管，所述保温半管包括接头部保温层，所述接头部保温层的轴向两端形成有管箍定位部，所述管箍被容纳于所述接头部保温层所形成的内腔中，且两个所述管箍定位部的轴向相对的面中的至少一个与所述管箍的轴向端面抵接。

在至少一个实施方式中，所述保温半管还包括油管部保温层，所述油管部保温层与所述管件直接接触，所述油管部保温层的径向厚度大于所述接头部保温层的径向厚度。

在至少一个实施方式中，所述保温层与所述长管之间形成真空的空间。

根据本发明的采油管抗压强度高；根据本发明的采油管组件热阻性能好，且保温层与内部的采油管的定位稳定，不容易发生轴向滑动。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的采油管的横截面示意图。

图2是根据本发明的一个实施方式的采油管的部分结构的主视图。

图3是根据本发明的一个实施方式的长油管的部分结构的主视图(略去采油管表面的加强肋)。

图4是根据本发明的一个实施方式的中间保温管与长油管装配的部分结构的剖视图。

图5是根据本发明的一个实施方式的保温半管的示意图。

图6是根据本发明的一个实施方式的两个保温半管拼接后的横截面示意图(不包括附加保温层)。

附图标记说明

1采油管；101加强肋；102加强段；20保温半管；201半管定位部；202管箍定位部；203接头部保温层；204油管部保温层；205螺纹段；21中间保温管；211金属层；212附加保温层；213卷边；3双半管连接固定帽；401第一密封圈；402第二密封圈；5管箍。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。

参照图1-6，介绍根据本发明的采油管以及包括保温层的采油管组件。

首先介绍根据本发明一个实施方式的采油管。参照图1-2，采油管1具有大致圆筒状的周壁，周壁上向径向外侧突出有加强肋101。优选地，两个加强肋101构成一个加强肋组。优选地，周壁上沿周向间隔均匀地形成有六个加强肋组。采油管1轴向某一位置处的六个加强肋组形成了一个加强段102，若干加强段102轴向间隔地分布在采油管1上。加强肋101提高了采油管1的抗压强度，使得采油管1不论在制造、运输或施工过程中，还是使用或维护过程中都不易弯折或变形；此外，凸起的加强肋101使得采油管1的外表面在周向上不平整，轴向间隔的加强段102使得采油管1的外表面在轴向上不平整，双重增加了采油管1与外部保温层之间的摩擦系数，这在下文介绍采油管1与保温层的装配时将更容易被理解。优选地，在相邻的加强段102之间的间隔处，可以周向地设置向径向内侧凹进的凹槽，以进一步增加采油管1表面的摩擦系数。

优选地，加强肋101可以通过对采油管1的周壁加压而形成，也可以在采油管1上轧制而成，当然，本发明不限于此。

应当理解，加强肋101也可以是在采油管1的周壁上向径向内侧突出，即在采油管1的外周壁上表现为凹进。还可以在采油管1的周壁上同时设置向径向外侧突出的加强肋101和向径向内侧突出的加强肋101。此外，采油管1的横截面可以不是大致圆形的，而是呈多边形，这种情况下，加强肋101位于多边形的顶点处。

应当理解，相邻的两个加强肋101形成一个加强肋组，这并不是必须的，例如，一个加强肋组可以包括多于两个的加强肋101，也可以只包括一个加强肋101。

应当理解，采油管1的周壁上沿周向间隔均匀地形成六个加强肋组，这并不是必须的，例如，沿周向分布的加强肋组的数量也可以是例如三个、四个等其他数量。

多个采油管1首尾相连构成适于使用长度的长油管，相邻的采油管1之间的连接方式例如螺纹连接，在连接处的外周套设有管箍5(参照图3)。管箍5一方面能加强相邻采油管1的连接强度，另一方面，也在连接处加强了对长油管的保温，此外，管箍5在采油管1的外壁形成凸起从而帮助实现采油管保温层在长油管上轴向的定位，这在下文中将进一步介绍。

接下来，结合图3-6介绍根据本发明的采油管保温层。

采油管保温层设置在长油管的外表面。为了方便采油管组件的安装，在长油管外表面轴向间隔地设置中间保温管21，间隔处将管箍5及其附近的采油管1暂时裸露，这些裸露的采油管1的区域在安装后期便于对采油管组件进行施工装夹，施工装夹完成后，在管箍5及其附近的长油管的外周设置保温半管20，两个保温半管20合拢能在周向上完全包覆长油管的相应区域，从而形成完整的采油管组件。

中间保温管21包括层叠的若干个保温层，径向最外层为金属层211，金属层211的径向内侧层叠有附加保温层212，从中间保温管21的径向外侧到其径向内侧，附加保温层212依次包括二氧化硅玻纤布层和高热阻性能保温材料层。优选地，高热阻性能保温材料层的构成材料包括纳米保温憎水材料。

中间保温管21两端的金属层211向径向内侧翻折，形成卷边213。卷边213与其轴向内侧的附加保温层之间设有第一密封圈401。在径向上，卷边213覆盖了第一密封圈401的一部分，加强了端部的保温效果；并且，卷边213不会接触到长油管的外壁，减少了从长油管到采油管保温层的外部金属层211的热传导。优选地，第一密封圈401为耐高温密封圈。

保温半管20在轴向上分为位于两端的螺纹段205和位于中部的接头部保温层203和油管部保温层204。接头部保温层203覆盖在长油管的管箍5的外周，接头部保温层203的轴向长度等于或略大于管箍5的轴向长度，螺纹段205和油管部保温层204覆盖在长油管的位于管箍5附近的区域。由于管箍的外径大于采油管1的外径，因此接头部保温层203的厚度小于油管部保温层204的厚度。

优选地，保温半管20包括层叠的若干个保温层，径向最外层为金属层，螺纹段205只具有金属层；在接头部保温层203和油管部保温层204处的金属层的径向内侧还层叠有附加保温层，从保温半管20的径向外侧到其径向内侧，附加保温层依次包括二氧化硅玻纤布层和高热阻性能保温材料层。优选地，高热阻性能保温材料层的构成材料包括纳米保温憎水材料。

为了对长油管和保温半管20进行良好地轴向定位，在接头部保温层203的内周壁的轴向的两个端部设置有管箍定位部202。优选地，管箍定位部202为焊接在保温半管20的金属层的内壁上的金属块，在周向上，管箍定位部202位于每个保温半管20的内周的中部，当然本发明不限于此；此外，本发明对管箍定位部202的周向长度不作限制，一个保温半管20上也可以包括沿周向分布的多个管箍定位部202。接头部保温层203的内径与管箍的外径大致相等，管箍定位部202的径向厚度大于接头部保温层203的径向厚度，两个管箍定位部202的轴向的相对的面之间的距离大致等于管箍的轴向长度，于是当把保温半管20套设在长油管的外表面时，管箍5刚好嵌于接头部保温层203两端的两个管箍定位部202之间，两个管箍定位部202的轴向相对的面中的至少一个与管箍的轴向端面抵接。在长油管和保温半管20安装完成后，即使受到轴向扰动的外力，长油管和保温半管20也能保持良好的轴向定位。

保温半管20的轴向两端的螺纹段205搭靠在中间保温管21的端部，为了加强保温半管20和中间保温管21之间的定位，在螺纹段205的轴向内侧(即在轴向上靠近保温半管20的一侧)的端部设有半管定位部201。优选地，半管定位部201由保温半管20的金属层的内壁向径向内侧凸起形成，当然本发明不限于此。半管定位部201抵靠于中间保温管21的端部，使得保温半管20和中间保温管21在轴向上不容易发生移位。

优选地，使用带内螺纹的双半管连接固定帽3将周向上耦合的两个保温半管20固定到一起，另一方面，双半管连接固定帽3也在连接处加强了保温效果。优选地，还可以在保温半管20轴向的边缘设置若干个定位凸起或凹陷(图中未示出)，以加强周向上耦合的两个保温半管20的耦合度。在周向上两个保温半管20合并咬合连接在一起，形成完整的管状的采油管保温层。

优选地，在双半管连接固定帽3上内螺纹的最深处具有环形槽，环形槽内设有第二密封圈402。环形槽沿轴向的剖面呈楔形，即越靠近保温半管20处环形槽的径向宽度约大，当保温半管20旋入双半管连接固定帽3后将挤压第二密封圈402使第二密封圈402更好地与保温半管20的外壁和双半管连接固定帽3的内壁贴合，加强密封效果。优选地，第二密封圈402为耐高温密封圈。

优选地，当长油管和采油管保温层装配完成后，对保温半管20的拼接处进行密封以实现长油管和采油管保温层之间的空间的密封，然后，对空间抽真空，以加强采油管保温层的保温效果。

本发明的上述实施方式可以实现下述优点中的一个或多个优点：

(i)加强肋101增加了采油管1的抗压强度，使采油管1不易发生变形。

(ii)周向间隔的加强肋101以及轴向间隔的加强段102为采油管1提供了不平整的外表面，当采油管1所形成的长油管与采油管保温层装配时，长油管与采油管保温层之间的摩擦力大，长油管与采油管保温层相互之间不易发生移位。

(iii)管箍定位部202实现了长距离的首尾相连的采油管1构成的长油管在采油管保温层内的轴向的定位，使得长油管与采油管保温层相互之间不易发生轴向移位。

(iv)半管定位部201实现了保温半管20和中间保温管21之间的轴向定位。

(v)采油管保温层的附加保温层中的纳米保温憎水材料，使得采油管1与环境中的水气隔离，避免了采油管1的外壁被腐蚀。

(vi)中间保温管21的卷边213，既在采油管保温层的端部形成一定的包围以增强保温效果，又不与采油管保温层内部的长油管接触，以简单的结构避免了热传导；卷边213内侧的第一密封圈401增强了采油管保温层的密封性。

(vii)长油管和采油管保温层之间的空间具有一定的真空度，增加了采油管保温层的保温效果，采油管组件热阻性能好，热量流失少。

应当理解，上述实施方式仅是示例性的，不用于限制本发明。本领域技术人员可以在本发明的教导下对上述实施方式做出各种变型和改变，而不脱离本发明的范围。例如：根据本发明的采油管1也可以用于其他流体的运输，而不限于石油。

Claims (5)

1.一种管组件，其包括多个管件，所述管件包括管壁本体和多个在所述管壁本体上朝径向内侧或径向外侧凸出的加强肋，多个所述加强肋沿所述管件的轴向延伸、并沿所述管件的周向间隔设置，从而在所述管件的周壁形成加强段，所述加强段有多个，多个所述加强段在所述管件的轴向上间隔开地布置，

多个所述管件首尾相连形成长管，在多个所述管件相连的接口的外周套有管箍，

所述管组件还包括保温层，所述保温层套设于所述长管的外周，

所述保温层包括若干中间保温管，所述中间保温管包括位于径向外侧的金属层和位于径向内侧的附加保温层，所述金属层在保温层的轴向端部向径向内侧翻卷而形成卷边，所述卷边在径向上覆盖所述附加保温层的一部分，所述卷边与所述附加保温层之间设有第一密封圈，

所述卷边与所述长管不接触，

所述保温层包括若干保温半管，两个所述保温半管在周向上合拢并包覆所述管箍所在的区域，

所述保温半管包括接头部保温层，所述接头部保温层的内径与所述管箍的外径相等，所述接头部保温层的轴向两端形成有管箍定位部，所述保温半管包括位于径向最外层的金属层，所述管箍定位部为焊接在所述保温半管的金属层的内壁的金属块，所述管箍被容纳于所述接头部保温层所形成的内腔中，且两个所述管箍定位部的轴向相对的面中的至少一个与所述管箍的轴向端面抵接，

所述保温半管的轴向两端为螺纹段，在所述螺纹段的轴向内侧的端部，所述保温半管的金属层的内壁向径向内侧凸起而形成半管定位部，所述半管定位部抵靠于所述中间保温管的端部。

2.根据权利要求1所述的管组件，其特征在于，所述保温半管还包括油管部保温层，所述油管部保温层与所述管件直接接触，所述油管部保温层的径向厚度大于所述接头部保温层的径向厚度。

3.根据权利要求1或2所述的管组件，其特征在于，所述保温层与所述长管之间形成真空的空间。

4.根据权利要求1或2所述的管组件，其特征在于，所述管件为金属件，在所述管件上加压形成所述加强肋。

5.根据权利要求1或2所述的管组件，其特征在于，所述管件为采油管。

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