CN114453915B - 一种油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种油气田开采用油管制备装置技术领域，特别涉及一种油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置。其技术方案是：固定支架的上部安装动力液缸，动力液缸内腔装有金属密封活塞；在固定支架的一侧安设移动导轨，移动导轨通过滚动轮安装移动支架，基管的内腔安装不锈钢内衬管，金属密封活塞的前端连接密封输液管，密封输液管的另一端连接到冷却喷水头，在冷却喷水头的外侧安装加压锥体，加压锥体的外壁安装定型加力模具，通过定型加力模具挤压基管内的不锈钢内衬管；有益效果是：本发明制成的复合金属耐腐蚀油管，在现场应用中与传统的油管一样，方便工程施工，方便起下钻杆，并延长了油管的使用寿命。

Description

一种油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置
技术领域
本发明涉及一种油气田开采用油管制备装置技术领域，特别涉及一种油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置。
背景技术
在油气田的井下作业中，经常发现批量的生产油管腐蚀，甚至出现油管被腐蚀穿孔，给现场的持续性生产和修井作业带来了极大困难。通过对油管腐蚀的根本原因进行分析，发现油气井开采中井下流体所含有的H2S、CO2、Cl-是引起油管腐蚀的主要因素，给采油厂带来了损失，给井下作业队伍施工带来了很大困难。
中国专利文献公开号为CN111119749B，专利名称为《一种油田用轻质井下油管》，涉及一种油田用井下油管，目的是解决现有的油田中井下耐腐蚀金属材质油管单位长度质量大和成本高的问题。油田用轻质井下油管由纤维复合材料管、设置在纤维复合材料管两端的金属端管以及耐腐蚀的内管构成，所述金属端管的一端为具有外螺纹的螺纹端头，另一端为具有沟槽的过渡段；纤维复合材料管的两端分别套设在两个金属端管的过渡段的外表面上。该专利是采用的纤维复合材料管，其制备工艺复杂，特别是金属管与纤维复合材料管连接处的可靠性不好。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置，采用双金属管融合在一起，以油管为基材，以薄壁不锈钢为内衬，制成的复合金属耐腐蚀油管在现场应用中与传统的油管一样，方便油田现场施工，并延长了使用寿命。
本发明提到的一种油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置，其技术方案是：包括固定支架、动力液缸、金属密封活塞、移动支架、移动导轨、滚动轮，所述固定支架的上部安装动力液缸，动力液缸内腔装有金属密封活塞；在固定支架的一侧安设移动导轨，移动导轨通过滚动轮安装移动支架，其中，所述动力液缸的前端安设油管连接头，油管连接头的外壁固定在一组固定支架上，油管连接头的内壁通过螺纹连接基管，基管的内腔安装不锈钢内衬管，所述金属密封活塞的前端连接密封输液管，密封输液管的另一端连接到冷却喷水头，在冷却喷水头的内腔设有密封钢球和定压弹簧，密封钢球与定压球座配合，在冷却喷水头的外侧安装加压锥体，加压锥体的外壁安装定型加力模具，通过定型加力模具挤压基管内的不锈钢内衬管；
在所述基管的外壁安装加热器，加热器的左端连接加热器推进套，所述加热器推进套的下侧安装多个移动支架，在加热器推进套的内腔设有拉力杆，加热器推进套的外端设有推力连接环，所述拉力杆的一端连接到冷却喷水头，另一端连接到推力连接环，在加压锥体向右移动挤压不锈钢内衬管的同时，通过拉力杆带动加热器推进套驱动加热器向右同步移动，实现加热的同时挤压不锈钢内衬管，完成不锈钢内衬管和基管的融合。
优选的，上述的加热器包括线圈调节护罩、高频加热线圈和连接套，所述连接套内腔设有高频加热线圈，在连接套的一端设有线圈调节护罩，另一端连接外形定型模具。
优选的，上述金属密封活塞的前端通过内螺纹连接密封输液管，且密封输液管的右端部设有第二进液孔。
优选的，上述动力液缸的左端设有第一进液孔，且动力液缸的左端与油管连接头的外端形成进液通道，所述进液通道的外端连通到液体打压接口。
优选的，上述冷却喷水头的左下侧设有斜向喷水孔。
优选的，上述加压锥体的左端为圆柱形结构，右端为椎体结构，且左端的圆柱形结构与椎体结构之间形成台阶。
优选的，在加压锥体的椎体结构外壁通过螺栓安装一组以上的定型加力模具，所述定型加力模具的右端为弧形结构的挤压部，在挤压部的左侧设有弧形结构的凹槽。
优选的，上述冷却喷水头的左端通过螺纹连接拉力杆，拉力杆的左端连接推力连接环，且推力连接环上设有出液孔，所述推力连接环与加热器推进套通过螺纹连接，所述加热器推进套为内径大于基管外径的金属管。
与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：
一方面，本发明在密封输液管向右移动的同时，外形定型模具在冷却喷水头右侧的加压锥体的带动下向右移动，由于冷却喷水头连接拉力杆，拉力杆的另一端通过推力连接环驱动加热器推进套向右沿着移动导轨移动，进而推动加热器同步移动；
另一方面，加热器中的高频加热线圈在移动的同时，会对基管和不锈钢内衬管进行高频加热，达到一定温度的同时，加压锥体带动定型加力模具移动，挤压不锈钢内衬管，从而使不锈钢内衬管与基管融合在一起，然后，再通过冷却喷水头的斜向喷水孔向外喷出液体进行冷却，依次向右移动的同时，将整个不锈钢内衬管融合在基管的内壁，形成复合金属耐腐蚀油管；
另外，本发明制成的复合金属耐腐蚀油管，在现场应用中与传统的油管一样，方便工程施工，方便起下钻杆，并延长了油管的使用寿命，该复合金属耐腐蚀油管用于高含硫化氢、二氧化碳、氯离子的油气田区块，耐腐蚀性大幅度提高。
附图说明
图1是本发明的整体结构的半剖示意图；
图2是不锈钢内衬管和基管加热挤压融合部分的局部放大示意图；
图3是动力液缸部分的局部放大示意图；
图4是加压锥体与定型加力模具的结构示意图；
上图中：固定支架1、动力液缸2、金属密封活塞3、液体打压接口4、油管连接头5、不锈钢内衬管6、基管7、线圈调节护罩8、高频加热线圈9、连接套10、外形定型模具11、加压锥体12、定型加力模具13、定压球座14、密封钢球15、定压弹簧16、冷却喷水头17、拉力杆18、加热器推进套19、推力连接环20、移动支架21、移动导轨22、滚动轮23、密封输液管24、第一进液孔2.1、进液空腔2.2、进液通道2.3、密封圈5.1、内螺纹5.2、第二进液孔5.3、挤压部13.1、凹槽13.2、斜向喷水孔17.1、出液孔20.1。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1，参照图1，本发明提到的一种油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置，包括固定支架1、动力液缸2、金属密封活塞3、移动支架21、移动导轨22、滚动轮23，所述固定支架1的上部安装动力液缸2，动力液缸2内腔装有金属密封活塞3；在固定支架1的一侧安设移动导轨22，移动导轨22通过滚动轮23安装移动支架21，其中，所述动力液缸2的前端安设油管连接头5，油管连接头5的外壁固定在一组固定支架1上，油管连接头5的内壁通过螺纹连接基管7，基管7的内腔安装不锈钢内衬管6，所述金属密封活塞3的前端连接密封输液管24，密封输液管24的另一端连接到冷却喷水头17，在冷却喷水头17的内腔设有密封钢球15和定压弹簧16，密封钢球15与定压球座14配合，在冷却喷水头17的外侧安装加压锥体12，加压锥体12的外壁安装定型加力模具13，通过定型加力模具13挤压基管7内的不锈钢内衬管6；
在所述基管7的外壁安装加热器，加热器的左端连接加热器推进套19，所述加热器推进套19的下侧安装多个移动支架21，在加热器推进套19的内腔设有拉力杆18，加热器推进套19的外端设有推力连接环20，所述拉力杆18的一端连接到冷却喷水头17，另一端连接到推力连接环20，在加压锥体12向右移动挤压不锈钢内衬管6的同时，通过拉力杆18带动加热器推进套19驱动加热器向右同步移动，实现加热的同时挤压不锈钢内衬管6，完成不锈钢内衬管6和基管7的融合。
其中，上述的加热器包括线圈调节护罩8、高频加热线圈9和连接套10，所述连接套10内腔设有高频加热线圈9，在连接套10的一端设有线圈调节护罩8，另一端连接外形定型模具11，高频加热线圈9用于对基管7和不锈钢内衬管6进行高温加热，便于后面的挤压融合，使不锈钢内衬管6和基管7挤压融合的表面更光滑。
另外，上述金属密封活塞3的前端通过内螺纹5.2连接密封输液管24，且密封输液管24的右端部设有第二进液孔5.3，可以使金属密封活塞3在压力推动下移动，并带动密封输液管24移动；上述动力液缸2的左端设有第一进液孔2.1，且动力液缸2的左端与油管连接头5的外端形成进液通道2.3，所述进液通道2.3的外端连通到液体打压接口4。使用时，定压弹簧16设定一定的压力才开启，高压液体在超过设定的压力后会沿着第二进液孔5.3进入密封输液管24，然后通过冷却喷水头17的斜向喷水孔17.1喷出，实现不锈钢内衬管6和基管7融合后的冷却。
参照图2和图4，本发明的加压锥体12的左端为圆柱形结构，右端为椎体结构，且左端的圆柱形结构与椎体结构之间形成台阶，便于挡住定型加力模具13，避免脱落。
参照图4，在加压锥体12的椎体结构外壁通过螺栓安装两组定型加力模具13，每组定型加力模具13的右端为弧形结构的挤压部13.1，在挤压部13.1的左侧设有弧形结构的凹槽13.2，挤压部13.1用于与不锈钢内衬管6接触；采用两组定型加力模具13可以提高挤压融合的效果。
另外，冷却喷水头17的左端通过螺纹连接拉力杆18，拉力杆18的左端连接推力连接环20，且推力连接环20上设有出液孔20.1，所述推力连接环20与加热器推进套19通过螺纹连接，所述加热器推进套19为内径大于基管7外径的金属管。
本发明提到的油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置的使用方法，包括以下过程：
第一，组装制备装置：在基管7内插入安装不锈钢内衬管6，密封输液管24插入到不锈钢内衬管6内腔，将基管7的一端通过螺纹连接到油管连接头5，另一端安装加热器和加压锥体12，油管连接头5的右端与动力液缸2连接，密封输液管24穿过动力液缸2的左端面，并连接到金属密封活塞3，油管连接头5与动力液缸2之间的进液通道2.3的外端连接液体打压接口4；
在加压锥体12的外部安装定型加力模具13，且安装在基管7和不锈钢内衬管6的内腔，在基管7的外壁安装线圈调节护罩8、高频加热线圈9和连接套10组成的加热器，且连接套10左端设有外形定型模具11，外形定型模具11的左端连接加热器推进套19；冷却喷水头17的左端通过拉力杆18连接推力连接环20；
第二，制备装置的使用方法，包括如下过程：
首先，高压液体通过液体打压接口4进入金属密封活塞3与动力液缸2的左端面之间的进液空腔2.2，一方面推动金属密封活塞3向右移动，拉动密封输液管24向右移动，另一方面，液体会沿着第二进液孔5.3进入密封输液管24，再通过密封输液管24进入到冷却喷水头17，冷却喷水头17设有密封钢球15和定压弹簧16，当液体压力超过设定值后，打开定压弹簧16，液体进入与冷却喷水头17，并通过斜向喷水孔17.1喷向加热器的左端实现冷却效果；
其次，在密封输液管24向右移动的同时，外形定型模具11在冷却喷水头17右侧的加压锥体12的带动下向右移动，由于冷却喷水头17连接拉力杆18，拉力杆18的另一端通过推力连接环20驱动加热器推进套19向右沿着移动导轨22移动，进而推动加热器同步移动。
另外，加热器中的高频加热线圈9在移动的同时，会对基管7和不锈钢内衬管6进行高频加热，达到一定温度的同时，加压锥体12带动定型加力模具13移动，挤压不锈钢内衬管6，从而使不锈钢内衬管6与基管7融合在一起，然后，再通过冷却喷水头17的斜向喷水孔17.1向外喷出液体进行冷却，依次向右移动的同时，将整个不锈钢内衬管6融合在基管7的内壁，形成复合金属耐腐蚀油管。
本发明工艺的制造过程是：将锻造、定形原理，有机的结合在一起，实现一次性完成基管7和不锈钢内衬管6的复合工艺，不但节约了能量，同时也节约了大量的制造经费，保证了复合金属耐腐蚀油管的质量。
实施例2，本发明提到的一种油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置，包括固定支架1、动力液缸2、金属密封活塞3、移动支架21、移动导轨22、滚动轮23，所述固定支架1的上部安装动力液缸2，动力液缸2内腔装有金属密封活塞3；在固定支架1的一侧安设移动导轨22，移动导轨22通过滚动轮23安装移动支架21，其中，所述动力液缸2的前端安设油管连接头5，油管连接头5的外壁固定在一组固定支架1上，油管连接头5的内壁通过螺纹连接基管7，基管7的内腔安装不锈钢内衬管6，所述金属密封活塞3的前端连接密封输液管24，密封输液管24的另一端连接到冷却喷水头17，在冷却喷水头17的内腔设有密封钢球15和定压弹簧16，密封钢球15与定压球座14配合，在冷却喷水头17的外侧安装加压锥体12，加压锥体12的外壁安装定型加力模具13，通过定型加力模具13挤压基管7内的不锈钢内衬管6；
在所述基管7的外壁安装加热器，加热器的左端连接加热器推进套19，所述加热器推进套19的下侧安装多个移动支架21，在加热器推进套19的内腔设有拉力杆18，加热器推进套19的外端设有推力连接环20，所述拉力杆18的一端连接到冷却喷水头17，另一端连接到推力连接环20，在加压锥体12向右移动挤压不锈钢内衬管6的同时，通过拉力杆18带动加热器推进套19驱动加热器向右同步移动，实现加热的同时挤压不锈钢内衬管6，完成不锈钢内衬管6和基管7的融合。
与实施例1不同之处是：
在加压锥体12的椎体结构外壁通过螺栓安装一组定型加力模具13，所述定型加力模具13的右端为弧形结构的挤压部13.1，在挤压部13.1的左侧设有弧形结构的凹槽13.2，挤压部13.1用于与不锈钢内衬管6接触。
以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的相应简单修改或等同变换，尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置，包括固定支架（1）、动力液缸（2）、金属密封活塞（3）、移动支架（21）、移动导轨（22）、滚动轮（23），所述固定支架（1）的上部安装动力液缸（2），动力液缸（2）内腔装有金属密封活塞（3）；在固定支架（1）的一侧安设移动导轨（22），移动导轨（22）通过滚动轮（23）安装移动支架（21），其特征是：所述动力液缸（2）的前端安设油管连接头（5），油管连接头（5）的外壁固定在一组固定支架（1）上，油管连接头（5）的内壁通过螺纹连接基管（7），基管（7）的内腔安装不锈钢内衬管（6），所述金属密封活塞（3）的前端连接密封输液管（24），密封输液管（24）的另一端连接到冷却喷水头（17），在冷却喷水头（17）的内腔设有密封钢球（15）和定压弹簧（16），密封钢球（15）与定压球座（14）配合，在冷却喷水头（17）的外侧安装加压锥体（12），加压锥体（12）的外壁安装定型加力模具（13），通过定型加力模具（13）挤压基管（7）内的不锈钢内衬管（6）；
在所述基管（7）的外壁安装加热器，加热器的左端连接加热器推进套（19），所述加热器推进套（19）的下侧安装多个移动支架（21），在加热器推进套（19）的内腔设有拉力杆（18），加热器推进套（19）的外端设有推力连接环（20），所述拉力杆（18）的一端连接到冷却喷水头（17），另一端连接到推力连接环（20），在加压锥体（12）向右移动挤压不锈钢内衬管（6）的同时，通过拉力杆（18）带动加热器推进套（19）驱动加热器向右同步移动，实现加热的同时挤压不锈钢内衬管（6），完成不锈钢内衬管（6）和基管（7）的融合。
2.根据权利要求1所述的油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置，其特征是：所述的加热器包括线圈调节护罩（8）、高频加热线圈（9）和连接套（10），所述连接套（10）内腔设有高频加热线圈（9），在连接套（10）的一端设有线圈调节护罩（8），另一端连接外形定型模具（11）。
3.根据权利要求1所述的油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置，其特征是：所述金属密封活塞（3）的前端通过内螺纹（5.2）连接密封输液管（24），且密封输液管（24）的右端部设有第二进液孔（5.3）。
4.根据权利要求3所述的油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置，其特征是：所述动力液缸（2）的左端设有第一进液孔（2.1），且动力液缸（2）的左端与油管连接头（5）的外端形成进液通道（2.3），所述进液通道（2.3）的外端连通到液体打压接口（4）。
5.根据权利要求4所述的油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置，其特征是：所述冷却喷水头（17）的左下侧设有斜向喷水孔（17.1）。
6.根据权利要求1所述的油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置，其特征是：所述加压锥体（12）的左端为圆柱形结构，右端为锥 体结构，且左端的圆柱形结构与锥 体结构之间形成台阶。
7.根据权利要求6所述的油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置，其特征是：在加压锥体（12）的椎体结构外壁通过螺栓安装一组以上的定型加力模具（13），所述定型加力模具（13）的右端为弧形结构的挤压部（13.1），在挤压部（13.1）的左侧设有弧形结构的凹槽（13.2）。
8.根据权利要求5所述的油气田开采用复合金属耐腐蚀油管制备装置，其特征是：所述冷却喷水头（17）的左端通过螺纹连接拉力杆（18），拉力杆（18）的左端连接推力连接环（20），且推力连接环（20）上设有出液孔（20.1），所述推力连接环（20）与加热器推进套（19）通过螺纹连接，所述加热器推进套（19）为内径大于基管（7）外径的金属管。
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