CN1715613A

CN1715613A - 记忆合金油田抽油管堵漏装备

Info

Publication number: CN1715613A
Application number: CN 200410060137
Authority: CN
Inventors: 董元源; 荣同文; 张玉武
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2006-01-04

Abstract

本发明属于油田抽油管局部泄漏处的堵漏装备，主要用于油田抽油管堵漏，也可用于其它深孔管道堵漏。本发明的特征在于：1.采用功能性材料——形状记忆合金，制成直径100～200mm，厚1～5 mm的记忆定型管，记忆定型管在冷态(室温～－120℃)由于柔软而可压成多瓣形梅花管，最大外径被压小到90～160 mm，可以方便地进入抽油管；2.由带加热装置的专用送料器，将记忆合金梅花管送到漏点，遥控电流加热记忆合金管周围环境，达到室温～300℃，梅花管记忆回复到原来的直径100～200 mm的圆形管，依靠与抽油管内壁的过盈配合(～2.0MM)而产生强大的过盈力、密封力和摩擦力，保持可靠堵漏和防止掉落。密封压力可达10MPa，摩擦力高达30KN。本发明采用的记忆合金有：铜铝铍X系、铜锌铝系、铜铝镍系、铜铝锰系和镍钛系；梅花管的瓣数为4～12瓣；花瓣直径＞6 mm；记忆合金管外面套1 mm厚铅层，铅层外部套有或喷涂1 mm厚有机硅橡胶层。记忆合金抽油管堵漏管的生产工艺为：真空或大气下熔炼成锭坯，也用离心浇铸成管坯，也用记忆合金薄板卷焊成毛坯管；实心圆锭经初加工后穿成或挤成毛坯管，然后精加工成厚度1～5 mm，长1～6米的记忆定型管。记忆定型管在室温～－120℃的干冰或液氮酒精冷介质中冷透并在模具中一次模压成梅花管。本发明提供一种油田抽油管局部泄漏处堵漏可靠、操作方便、价格低廉的堵漏装备。记忆合金抽油管在记忆回复前后的形态变化见附图1。

Description

记忆合金油田抽油管堵漏装备

技术领域：

本发明是油田抽油管局部泄漏处的堵漏装备，主要用于油田抽油管堵漏，也可用于其它深孔管道堵漏。

背景技术：

油田抽油管因腐蚀穿孔或地质变迁，造成油田抽油管局部破坏而不能抽油。目前油田采用的抽油管局部泄漏处的堵漏方法为：用易变形的橡胶铅管，在压缩成小直径的情况下，由专用送料器送到漏点，靠人工方法机械涨开，使橡胶铅管与抽油管管壁贴紧，起到堵漏作用，但因贴紧力不大，橡胶铅管本身强度低，贴紧力摩擦力小，密封性不好，易损坏，易掉落，成为油田生产中一大麻烦，长期未能解决。更换整个抽油管，每口井要化费200万元左右，耗费大量人力，物力和时间。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有油田抽油管堵漏技术的不足之处而提供一种堵漏可靠、操作方便、价格低廉的堵漏装备。

本发明的特征在于：1.采用功能性材料--形状记忆合金，制成直径100～200MM，厚1～5MM的记忆定型管，记忆定型管在冷态(室温～-120℃)由于柔软而可压成多瓣形梅花管，最大外径被压小到90～160MM，可以方便地进入抽油管；2.由带加热装置的专用送料器，将记忆合金梅花管送到漏点，摇控电流加热记忆合金管周围环境，达到室温～300℃，梅花管记忆回复到原来的直径100～200MM的圆形管，依靠与抽油管内壁的过盈配合(～2.0MM)而产生强大的过盈力、密封力和摩擦力，保持可靠堵漏和防止掉落。密封压力可达10Mpa，摩擦力高达30KN。

本发明采用的记忆合金有：铜铝铍X系、铜锌铝系、铜铝镍系、铜铝锰系和镍钛系；梅花管的瓣数为4～12瓣；花瓣直径＞6MM；记忆合金管外面套1MM厚铅层，铅层外部套有或喷涂1MM厚有机硅橡胶层。

记忆合金抽油管堵漏管的生产工艺为：真空或大气下熔炼成锭坯，也用离心浇铸成管坯，也用记忆合金薄板卷焊成毛坯管；实心圆锭经初加工后穿成或挤成毛坯管，记忆合金毛坯管须经均匀化热处理，即860℃/8小时，空冷；再经定型热处理，即750～860℃/2小时，冰水冷却；处理后经80～500℃/1小时时效处理，然后精加工成厚度1～5MM，长1～6米的记忆定型管。记忆定型管在室温～-120℃的干冰或液氮酒精冷介质中冷透并在模具中一次模压成梅花管。记忆合金抽油管堵漏装备价格仅20万元左右。记忆合金抽油管在记忆回复前后的形态变化见附图1。专用送料器总图见附图2。

具体实施方式：

实施例1

1.采用的记忆合金的品种为铜铝铍X系，成份的重量％为：铝-9～13％，铍-0.1～1.0％，X为铬-0.02～0.5％，其余为铜。

2.用中频感应熔炼，离心浇铸成130MM、厚6～8MM，长1～6米的管坯。

3.管坯经均匀化热处理，即860℃/8小时，空冷；再经定型热处理，即750～860℃/2小时，冰水冷却；处理后经80～500℃/1小时时效处理。

4.处理好的管坯经机加工成126MM，厚1～3MM，长1～6米的记忆定型管；

5.记忆定型管浸入-120℃左右的液氮酒精溶液，或埋入干冰中/30分钟，在模具中600吨压力机下一次压成4～12瓣形梅花管；

6.用附图2的专用送料器将梅花管送到抽油管500米左右深的漏点；在地面操台送电加热漏点处的记忆合金梅花管，达200℃左右，梅花管记忆回复到圆管。测得的密封压力大于6Mpa，摩擦拉力大于10KN。

实施例2

1.采用的记忆合金的品种为铜锌铝系，成份的重量％为：锌20～32％，铝-3.5～6％，其余为铜。

2.用真空感应熔炼，浇铸成120MM，长3米的铸锭；铸锭在650～850℃温度下，用穿孔机穿成130MM、厚6～8MM，长1～6米的管坯。

3～6.与实施例1的3～6相同。

实施例3

1.用的记忆合金的品种为铜铝镍系，成份的重量％为：镍20～32％，铝-3.5～6％，其余为铜。

3～6.与实施例1的3～6相同。

实施例4

1.采用的记忆合金的品种为铜铝锰系，成分的重量％为：铝-6～12％；锰-11～6％；其余为铜。

2用真空感应熔炼，浇铸成120MM，长3米的铸锭；铸锭在650～850℃温度下，用穿孔机穿成120MM，厚6～8MM，长1～6米的管坯，在750～850℃的温度下，在1200吨油压挤压机中挤成130MM，厚6～8MM，长1～6米的管坏。

3～6.与实施例1的3～6相同。

实施例5

1.采用的记忆合金的品种为镍钛系，成分的重量％为：镍55.8％，其余为钛.

2.用真空感应熔炼，浇铸成120MM，长600MM的铸锭，经800℃/8小时均匀化退火，后锻轧成厚1～3MM的薄板，薄板在800℃热卷并氩弧焊成126MM，厚1-3MM，长1～6米管，冰水冷却，再经500℃/1小时的时效处理的记忆定型管。

3～4.与实施例1的5～6相同。

Claims

1.一种记忆合金油田抽油管局部泄漏处的堵漏装备，主要用于油田抽油管堵漏，也可用于其它深孔管道堵漏。

2.本发明的特征在于：1.采用功能性材料--形状记忆合金，制成直径100～200MM，厚1～5MM的记忆定型管，记忆定型管在冷态(室温～-120℃)由于柔软而可压成多瓣形梅花管，最大外径被压小到90～160MM，可以方便地进入抽油管；2.由带加热装置的专用送料器，将记忆合金梅花管送到漏点，摇控电流加热记忆合金管周围环境，达到室温～300℃，梅花管记忆回复到原来的直径100～200MM的圆形管，依靠与抽油管内壁的过盈配合(～2.0MM)而产生强大的过盈力、密封力和摩擦力，保持可靠堵漏和防止掉落。密封压力可达10Mpa，摩擦力高达30KN。

3.如权利要求1所述，本发明采用的记忆合金有：铜铝铍X系、铜锌铝系、铜铝镍系、铜铝锰系和镍钛系。

4.如权利要求2所述，梅花管的瓣数为4～12瓣；花瓣直径＞6MM；记忆合金管外面套1MM厚铅层，铅层外部套有或喷涂1MM厚有机硅橡胶层。

5.记忆合金抽油管堵漏管的生产工艺为：真空或大气下熔炼成锭坯，也用离心浇铸成管坯，也用记忆合金薄板卷焊成毛坯管；实心圆锭经初加工后穿成或挤成毛坯管，毛坯管须经均匀化热处理，即860℃/8小时，空冷；再经定型热处理，即750～860℃/2小时，冰水冷却；处理后经80～500℃/1小时时效处理，然后精加工成厚度1～5MM，长1～6米的记忆定型管。记忆定型管在室温～-120C的干冰或液氮酒精冷介质中冷透并在模具中一次模压成梅花管。