CN204252959U - 一种连续复合多功能采注管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续复合多功能采注管柱，由四层结构构成，所述四层结构包括有内管、增强抗压层、抗拉层和外保护层。所述增强抗压层至少设置两层，置于内管与抗拉层之间。所述增强抗压层环向包裹内管，呈纤维缠绕或编织成型结构。所述抗拉层与管柱轴心线平行等距离设置于增强抗压层的外表面。所述外保护层覆盖抗拉层，呈挤出成型的一体结构。所述增强抗压层与管柱轴心线成30°~60°角度，呈纤维双向交叉缠绕或编织结构，由右螺旋层和左螺旋层组成，所述增强抗压层设置为2－4层。本实用新型具有结构设计合理、简单，承压能力高、抗拉强度好的优点，是一种耐腐蚀、使用寿命长的柔性复合管柱。

Description

一种连续复合多功能采注管柱

技术领域

本实用新型涉及油气开采领域，是一种安装在井筒中，用于采出、注入用途的柔性管柱，具体涉及一种连续复合多功能采注管柱。

背景技术

从上世纪70年代开始，连续复合多功能采注管柱用于研发并应用于远东和地中海地区油气开采中，主要用于油气井管柱管安装在油井中，由于其先进的设计理念和优良的产品性能，越来越多的应用在油气田的开发中。由于通常油井深入地下数千米，油管需要承受较高的内外环向压力。同时，油管起下作业时需要承受很高的拉力，以便牵拉和向井下起下油管。现有油管通常采用钢制油管，以保证上述的抗内外压、抗拉能力。但这种钢质油管由于生产条件和钢材自身的原因，单根钢制的油管长度有限，只能通过多根钢制油管的连接才能达到生产要求，一次起下作业需要耗费大量的人力和时间。同时，在使用过程中，由于油气通常含有二氧化碳和硫化氢等腐蚀性气体，容易产生腐蚀，影响其使用寿命，甚至会导致重大的安全事故。钢质管道仅承担采注功能，需要额外增加防腐手段，安装工序复杂，劳动强度大，安装辅助设备多。

 因此，研发提供一种连续的复合采注管柱来代替现有钢制油管，已成为油气领域亟待解决的问题。

 发明内容

本实用新型的目的在于克服现有管柱设计结构的不足，提供“一种连续复合多功能采注管柱”。该管柱具有结构设计合理、简单，承压能力高、抗拉强度好的优点，是一种耐腐蚀、使用寿命长的柔性复合管柱。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种连续复合多功能采注管柱，由四层结构构成，所述四层结构包括有内管、增强抗压层、抗拉层和外保护层。所述增强抗压层至少设置两层，置于内管与抗拉层之间。所述增强抗压层环向包裹内管，呈纤维缠绕或编织成型结构。所述抗拉层与管柱轴心线平行等距离设置于增强抗压层的外表面。所述外保护层覆盖抗拉层，呈挤出成型的一体结构。

进一步的技术方案是，所述增强抗压层与管柱轴心线成30°~60°角度，呈纤维双向交叉缠绕或编织结构，由右螺旋层和左螺旋层组成，所述增强抗压层设置为2－4层。

进一步的技术方案是，所述增强抗压层其所用材质是超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、碳纤维中的一种。

进一步的技术方案是，所述抗拉层其所用材质是高强度钢丝绳、超高分子量聚乙烯纤维束/带、芳纶纤维束/带、聚酯纤维束/带、聚酰胺纤维束/带、碳纤维束/带中的一种。

进一步的技术方案是，所述外保护层其所用材质是聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酰胺中的一种。

本实用新型与现有复合采注管柱相比具有如下优点：

1．本实用新型具有结构设计合理、简单，承压能力高、抗拉强度好的优点，是一种耐腐蚀、使用寿命长的柔性复合管柱。

2．因所述增强抗压层与管柱轴心线成30°~60°角度，呈纤维双向交叉缠绕或编织结构，由右螺旋层和左螺旋层组成，通过抗压层的作用抵抗外部环向压力，保障高分子内管内部通入流体后压力过大导致内管层不被破坏，所设计管柱其公称压力最高可达25MPa。

３．因所述抗拉层与管柱轴心线平行等距离设置于增强抗压层的外表面。所用材质是高强度钢丝绳、超高分子量聚乙烯纤维束/带、芳纶纤维束/带、聚酯纤维束/带、聚酰胺纤维束/带、碳纤维束/带中的一种，大幅度提高管柱的抗拉强度。抵抗作业时和自身的拉力，避免柔性复合管柱在起下作业时拉断。

4．因所述外保护层其所用材质是聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酰胺中的一种，呈挤出成型的一体结构，有效提高管柱的耐腐蚀能力和使用寿命。

5、由于此复合管柱可以连续加工生产，其长度不受加工限制，在柔性复合管柱起下井作业时，较钢制油管可以减少起下根数，大大降低了作业时间和人力，可以通过一根管柱就可以完成采注作业，从而使得采注工作更简化，大幅度降低生产和使用成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的剖视结构示意图。

图2是图1的截面结构示意图。

图3是本实用新型实施例2的剖视结构示意图。

图4是图3的截面结构示意图。

图中：１．内管，２．增强抗压层，３. 抗拉层，4、外保护层。

具体实施方式

下面通过非限制性实施例，进一步阐述本实用新型，理解本实用新型。

根据用户需求及所使用环境设计管柱管径的大小、选择确定增强抗压层的材质、缠绕间隙及层数，可设计制造出其公称压力为12 MPa至25MPa的各种型号管柱。

实施例1

本实用新型如图1、图2所示，该结构包括有内管、增强抗压层、抗拉层和外保护层，增强抗压层置于内管与抗拉层之间，所述增强抗压层环向包裹内管，呈纤维缠绕结构。所述抗拉层与管柱轴心线平行等距离设置于增强抗压层的外表面。所述外保护层覆盖抗拉层，呈挤出成型的一体结构。

所述增强抗压层与管柱轴心线成45°角度，采用超高分子量聚乙烯纤维双向交叉缠绕结构，由右螺旋层和左螺旋层组成，所述增强抗压层设置为两层。

所述抗拉层其所用材质是高强度钢丝绳。

所述外保护层其所用材质是聚乙烯。

其内管内径50mm,外径85mm,最小壁厚18mm,可产出公称压力为20MPa的采注管柱。

实施例2

本实用新型如图3、图4所示，本实用新型其管柱结构与实施例1相同，所不同的是所述增强抗压层与管柱轴心线成50°角度，采用超高分子量聚乙烯纤维编织结构，所述增强抗压层设置为四层。

所述抗拉层其所用材质是超高分子量聚乙烯纤维束。

所述外保护层其所用材质是聚氯乙烯。

其内管内径50mm，外径87mm，最小壁厚19mm，可生产出公称压力为25MPa的采注管柱。

管柱由专用设备制造，先生产内管，进一步到复合线上复合并挤出成型。

综上所述，本实用新型具有结构设计合理、简单，承压能力高、抗拉强度好的优点，是一种耐腐蚀、使用寿命长的柔性复合管柱。

Claims (5)

1.一种连续复合多功能采注管柱，由四层结构构成，其特征在于，所述四层结构包括有内管（1）、增强抗压层（2）、抗拉层（3）和外保护层（4），所述增强抗压层（2）至少设置两层，置于内管（1）与抗拉层（3）之间，所述增强抗压层（2）环向包裹内管（1），呈纤维缠绕或编织成型结构，所述抗拉层（3）与管柱轴心线平行等距离设置于增强抗压层（2）的外表面，所述外保护层（4）覆盖抗拉层（3），呈挤出成型的一体结构。

2.根据权利要求1所述的一种连续复合多功能采注管柱，其特征在于，所述增强抗压层（2）与管柱轴心线成30°~60°角度，呈纤维双向交叉缠绕或编织结构，由右螺旋层和左螺旋层组成，所述增强抗压层（2）设置为2－4层。

3.根据权利要求1或2所述的一种连续复合多功能采注管柱，其特征在于，所述增强抗压层（2）其所用材质是超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、碳纤维中的一种。

4.根据权利要求3所述的一种连续复合多功能采注管柱，其特征在于，所述抗拉层（3）其所用材质是高强度钢丝绳、超高分子量聚乙烯纤维束/带、芳纶纤维束/带、聚酯纤维束/带、聚酰胺纤维束/带、碳纤维束/带中的一种。

5.根据权利要求3所述的一种连续复合多功能采注管柱，其特征在于，所述外保护层（4）其所用材质是聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酰胺中的一种。