CN116025294A - 一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采油设备技术领域，公开了一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管，包括管道组件和设于管道组件上的扶正器，扶正器间隔套设于管道组件的外侧，管道组件包括管道主体和脱落层，脱落层设于管道主体的外侧，脱落层的外侧的拉力达到其与管道主体的连接极限，使脱落层和管道主体之间连接关系解除，管道主体由脱落层内抽出。本发明在管道外侧引入脱落层，在管道井下作业时出现沙埋情况时，脱落层能够在拉力达到30T时自动脱落，很好地保护管道本体不被破坏，在脱落层内部设有不断更新润滑层的脱落件，使管道主体与脱落层之间始终存有未失效的润滑层，保证了管道主体从脱落层中顺利抽出，避免因润滑层失效后，管道主体被拉断的情况出现。

Description

一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管

技术领域

本发明涉及采油设备领域，更具体地说，它涉及一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管。

背景技术

目前油田采油井下注水管线通常采用钢管，钢管存在耐腐性性能差、单根长度短（下井时需要连接）、重量大、作业时间长、回收时沙埋拉断等缺点。

现有可通过复合材料的管道替代传统管道，复合材料的管道所承受的拉力更大，单根长度较钢管更长；复合材料的管道在出现沙埋情况时，为了引导管道顺利从井下抽出，在管道外侧设有脱落结构，但随着管道不断从井下抽出，脱落结构会因管道壁的摩擦产生大量的热而失效，造成脱落结构起不到引导作用，使管道在脱落结构中抽出时，超过管道的承受拉力极限，使管道在井下被拉断，不易回收。

发明内容

本发明提供一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管，解决相关技术中管道从井下抽出时，管道和拉脱结构之间由于摩擦生热造成拉脱结构失效的技术问题。

本发明提供了一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管，包括管道组件和设于管道组件上的扶正器，扶正器间隔套设于管道组件的外侧，管道组件包括管道主体和脱落层，脱落层设于管道主体的外侧，脱落层的外侧的拉力达到其与管道主体的连接极限，使脱落层和管道主体之间连接关系解除，管道主体由脱落层内抽出；

脱落层包括脱落件，脱落件包括叠合的薄膜层和设于薄膜层的叠合间隙中的润滑层，管道主体由脱落层抽出时，薄膜层随着管道主体展开，润滑层可随着薄膜层附着于管道主体的外壁上、脱落层的内壁上或另一个薄膜层的外壁上。

进一步地，薄膜层包括若干个薄膜单体，若干个薄膜单体沿着管道主体的长度方向间隔分布，薄膜单体的首尾分别与管道主体的外壁和脱落层的内壁相连接，薄膜单体叠合状态下为扁平状。

进一步地，润滑层置于薄膜单体的内侧壁中，且润滑层沿着薄膜单体的展开方向可分布于薄膜单体的两侧外壁上。

进一步地，位于管道主体底端的薄膜单体的展开长度和管道主体长度一致，沿着管道主体的底端至顶端分布的若干个薄膜单体的展开长度递减。

进一步地，管道主体包括内衬层、增强层和保护层，增强层设于保护层和内衬层之间，且保护层设于管道主体靠近薄膜层的一侧。

进一步地，保护层的外壁设有抗拉伸层，抗拉伸层提高管道主体的长度方向的抗拉伸强度。

进一步地，管道组件的顶端设有提升端，提升端用于沿着管道主体的长度方向提升管道主体。

进一步地，管道主体的底端设有配重端，配重端用于使管道主体的管体始终呈垂直状。

进一步地，扶正器包括支撑环体和支撑侧板，支撑侧板环形分布在支撑环体的外侧壁上。

进一步地，扶正器还包括夹持块，夹持块设于支撑环体的内壁上，且脱落层的外壁设有与夹持块配合的槽道。

本发明的有益效果在于：本复合连续管在管道外侧引入脱落层，在管道井下作业时常出现沙埋、抱死等情况，脱落层能够在拉力达到30T时自动脱落，很好的保护管道本体不被破坏；

同时在脱落层内部设有不断更新润滑层的脱落件，使管道主体与脱落层之间始终存有未失效的润滑层，保证了管道主体从脱落层中顺利抽出，避免了润滑层因高温失效后，管道主体与脱落层之间的拉力极限超过管道主体自身的可承受的拉力极限时，管道主体被拉断的情况出现。

附图说明

图1是本发明提出的一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管的井下安装结构示意图；

图2是本发明中图1的管道组件的横截面结构示意图；

图3是本发明提出的一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管的管道主体从脱落外壳抽出结构示意图；

图4是本发明中图3的A-A剖面结构示意图；

图5是本发明中图2的脱落件结构示意图；

图6是本发明中图5的B-B剖面结构示意图；

图7是本发明中图1的扶正器的结构示意图。

图中：100、管道组件；110、脱落外层；120、脱落件；121、薄膜层；122、润滑层；123、连接片；130、抗拉伸层；140、保护层；150、增强层；160、内衬层；200、提升端；300、配重端；400、扶正器；410、支撑环体；420、夹持块；430、支撑侧板。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

实施例一

参阅图1-图7所示，一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管，包括管道组件100和设于管道组件100上的扶正器400，扶正器400间隔套设于管道组件100的外侧，管道组件100包括管道主体和脱落层，脱落层设于管道主体的外侧，脱落层的外侧的拉力达到其与管道主体的连接极限，使脱落层和管道主体之间连接关系解除，管道主体由脱落层内抽出；

脱落层包括脱落件120，脱落件120包括叠合的薄膜层121和设于薄膜层121的叠合间隙中的润滑层122，管道主体由脱落层抽出时，薄膜层121随着管道主体展开，润滑层122可随着薄膜层121附着于管道主体的外壁上、脱落层的内壁上或另一个薄膜层121的外壁上。

脱落层还包括脱落外层110，脱落件120设于脱落外层110的内侧壁和管道主体的外壁之间，脱落外层110包括但不限于聚乙烯材料制成；

薄膜层121包括若干个薄膜单体，若干个薄膜单体沿着管道主体的长度方向间隔分布，薄膜单体的首尾分别与管道主体的外壁和脱落层的内壁相连接，薄膜单体叠合状态下为扁平状。

润滑层122置于薄膜单体的内侧壁中，且润滑层122沿着薄膜单体的展开方向可分布于薄膜单体的两侧外壁上。

位于管道主体底端的薄膜单体的展开长度和管道主体长度一致，沿着管道主体的底端至顶端分布的若干个薄膜单体的展开长度递减。

具体的，脱落件120包括润滑油及聚酯带薄膜组成，其中润滑油即润滑层122，聚酯带薄膜即薄膜单体，润滑油充盈在聚酯带薄膜叠合的内外侧壁上，如图6所示，聚酯带薄膜呈S型不断叠合呈扁平状，叠合后的聚酯带薄膜设于脱落外层110和管道主体的外壁之间；

聚酯带薄膜的两端均设有连接片123，连接片123用于稳定连接管道主体和脱落外层110，使管道主体在抽出脱落外层110时，聚酯带薄膜可以稳定展开；

管道主体包括内衬层160、增强层150和保护层140，增强层150设于保护层140和内衬层160之间，且保护层140设于管道主体靠近薄膜层121的一侧，保护层140的外壁设有抗拉伸层130，抗拉伸层130提高管道主体的长度方向的抗拉伸强度，其中内衬层160的材料包括交联聚乙烯，其材料耐腐蚀性能较钢管更佳，其中增强层150采用涤纶工业长丝，增强层150的加入可使管道主体的承压强度可达32MPa，其中保护层140采用聚乙烯制成，抗拉伸层130采用高强度钢帘线带，提高管道主体的长度方向上的拉伸强度；

管道主体因为内衬层160、增强层150、保护层140和抗拉伸层130的多层结构设置，使管道主体的承受拉力的极限为40T，其中1T为一吨；

其中管道组件100的顶端设有提升端200，提升端200用于沿着管道主体的长度方向提升管道主体，提升端200包括但不限于提升杆和提升接头，提升接头安装于管道主体的顶端，通过提升杆带动管道组件100从井下抽出，提升接头和管道主体的连接处承受拉力的极限为50T。

其中管道主体的底端设有配重端300，配重端300用于使管道主体的管体始终呈垂直状，配重端300包括但不限于配重接头，配重接头和管道主体的连接拉力极限为35T。

其中扶正器400包括支撑环体410和支撑侧板430，支撑侧板430环形分布在支撑环体410的外侧壁上，扶正器400还包括夹持块420，夹持块420设于支撑环体410的内壁上，且脱落层的外壁设有与夹持块420配合的槽道，扶正器400用于管道扶正，扶正力≥200kg，在管道主体取出过程中，扶正器400不影响其抽出作业，扶正器400能够有效防止管道组件在井下的晃动磕碰、摩擦对管道造成损伤。

本井下用高抗拉自逃脱复合连续管在出现沙埋现象时，需要拉出管道主体的具体操作如下：

沙埋出现时，位于井下最底端的管道组件100会被首先掩埋，此时需要通过提升端200将管道组件100抽出，管道组件100中的管道主体和脱落外层110之间的拉力极限为30T，在沙埋对管道组件100的拉力大于管道主体和脱落外层110的拉力极限时，即沙埋对管道组件100的拉力大于30T，但小于35T，此时脱落外层110和管道主体的连接部分分离，只能从脱落外层110抽出管道主体，抽出方向由井底朝向井口，随着管道主体的抽出，管道主体和脱落外层110之间连接的脱落件120随之展开，展开后贴附在管道主体的外壁上；

具体的，管道主体从井底朝向井口抽出时，薄膜层121会随着管道主体一同移动，薄膜层121的竖截面结构不断地由叠合的扁平状展开为连续的长条状，展开的薄膜层121连同润滑层122贴附在管道主体的外壁上，起到润滑的作用；

值得注意的是，管道主体在脱落外层110内抽出一段距离时，位于最低端的薄膜层121随之展开一段距离，薄膜层121中最初接触管道主体的部分中润滑层122也随着薄膜层121滑动，期间，薄膜层121、脱落外层110和管道主体之间摩擦生热，润滑层122的温度也随之提升，进而会出现润滑层122失效的情况，此时，最低端的薄膜层121中最初接触管道主体的部分遇到其相邻的薄膜层121的内侧壁，最低端的薄膜层121接触相邻的薄膜层121，随着管道主体的不断抽出，最低端的薄膜层121接触相邻的薄膜层121之间相对滑动，相邻的薄膜层121的内侧壁上的润滑层122可以作为两层薄膜层121之间的滑动介质，使其管道主体在不断抽出的情况下，管道主体和脱落外层110之间的薄膜层121上的润滑层122可不断更新，避免附着在薄膜层121上的润滑层122因为没有更新，而跟随着管道主体抽出时摩擦生热而失效，造成管道主体和脱落外层110之间没有稳定的脱落结构，使其管道主体和脱落外层110的接触面所产生的滑动摩擦力超过管道承受拉力极限而断裂的情况出现。

其中最低端的薄膜层121完全展开时的长度与管道主体的长度是一致的，相邻的薄膜层121的完全展开长度与最低端的薄膜层121的完全展开长度的差值，和两个薄膜层121设置在脱落外层110上的高度差值是一致的；

同样的，井底至井口方向上设置的若干个薄膜层121在管道主体抽出时，若干个薄膜层121是同时展开的，其中，位于上端的薄膜层121所连接的管道主体的上端已拉出，另一端会在薄膜层121完全展开后，与脱落外层110的连接片123被拉断，随着管道主体的抽出，薄膜层121也是不断从井下拉出，直至管道主体上最低端的薄膜层121从井下拉出即可；

管道主体在不断从脱落外侧抽出时，薄膜层121不断展开，可使其内部的润滑层122不断更替在管道主体和脱落外层110之间，在管道主体和脱落外层110之间始终存在着可以起到润滑作用的润滑层122，保证了管道主体由脱落外层110顺利抽出；

防脱外层在管道主体完全抽出后，可选择粉碎取出和直接拉出方式回收；

需要补充说明的是，其中井底中沙埋对管道组件100的拉力大于35T，小于40T时，超过35T，下端的配重端300的配重接头脱落，回收管道主体，后续再对配重接头进行单独回收作业。

在接头、管道主体设计的拉力极限不同，提升端接头的拉力极限大于管道主体的拉力极限，能够保证管线不掉落、回收时产生的拉力不会造成管线脱落；

同时下端接头的拉力极限小于管道主体设计的拉力极限，为保证管道回收顺利，当出现卡住时，下端接头可自行脱落。

综上，管道脱落层设计，在管道井下作业时常出现沙埋、抱死等情况，当出现此类情况时，拉力过大，传统的钢管、连续管都会出现拉断的风险，管道断裂后回收困难，作业时间长，为防止此类情况出现，脱落外层110能够在拉力达到30T时自动脱落，引入带有可不断更新润滑层122的脱落件120，润滑层122在脱落外层110的内壁和管道主体的外壁之间始终能起到润滑效果，很好地保护管道本体被抽出，管道本体不被破坏，利于回收。

上面对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (10)

1.一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管，包括管道组件（100）和设于管道组件（100）上的扶正器（400），扶正器（400）间隔套设于管道组件（100）的外侧，其特征在于，管道组件（100）包括管道主体和脱落层，脱落层设于管道主体的外侧，脱落层的外侧的拉力达到其与管道主体的连接极限，使脱落层和管道主体之间连接关系解除，管道主体由脱落层内抽出；

脱落层包括脱落件（120），脱落件（120）包括叠合的薄膜层（121）和设于薄膜层（121）的叠合间隙中的润滑层（122），管道主体由脱落层抽出时，薄膜层（121）随着管道主体展开，润滑层（122）可随着薄膜层（121）附着于管道主体的外壁上、脱落层的内壁上或另一个薄膜层（121）的外壁上。

2.根据权利要求1所述的一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管，其特征在于，薄膜层（121）包括若干个薄膜单体，若干个薄膜单体沿着管道主体的长度方向间隔分布，薄膜单体的首尾分别与管道主体的外壁和脱落层的内壁相连接，薄膜单体叠合状态下为扁平状。

3.根据权利要求2所述的一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管，其特征在于，润滑层（122）置于薄膜单体的内侧壁中，且润滑层（122）沿着薄膜单体的展开方向可分布于薄膜单体的两侧外壁上。

4.根据权利要求3所述的一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管，其特征在于，位于管道主体底端的薄膜单体的展开长度和管道主体长度一致，沿着管道主体的底端至顶端分布的若干个薄膜单体的展开长度递减。

5.根据权利要求1所述的一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管，其特征在于，管道主体包括内衬层（160）、增强层（150）和保护层（140），增强层（150）设于保护层（140）和内衬层（160）之间，且保护层（140）设于管道主体靠近薄膜层（121）的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管，其特征在于，保护层（140）的外壁设有抗拉伸层（130），抗拉伸层（130）提高管道主体的长度方向的抗拉伸强度。

7.根据权利要求1所述的一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管，其特征在于，管道组件（100）的顶端设有提升端（200），提升端（200）用于沿着管道主体的长度方向提升管道主体。

8.根据权利要求1所述的一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管，其特征在于，管道主体的底端设有配重端（300），配重端（300）用于使管道主体的管体始终呈垂直状。

9.根据权利要求1所述的一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管，其特征在于，扶正器（400）包括支撑环体（410）和支撑侧板（430），支撑侧板（430）环形分布在支撑环体（410）的外侧壁上。

10.根据权利要求9所述的一种井下用高抗拉自逃脱复合连续管，其特征在于，扶正器（400）还包括夹持块（420），夹持块（420）设于支撑环体（410）的内壁上，且脱落层的外壁设有与夹持块（420）配合的槽道。

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