CN204371252U - 一种非金属柔性复合连续管采油装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于机械采油技术领域，具体提供了一种非金属柔性复合连续管采油装置，包括井口悬挂器，以及由上至下依次连接的转换接头、抽油泵、筛管和丝堵，所述抽油泵通过抽油杆与井口悬挂器连接，所述口悬挂器与转换接头之间连接非金属复合管，所述抽油杆穿过非金属复合管内部。该实用新型通过非金属复合管替代原有的金属油管，大幅度降低施工作业量，降低施工人员劳动强度，提高管柱的防腐能力，延长正常生产时间，简化生产管柱结构。
Description
技术领域
本实用新型属于机械采油技术领域，具体涉及一种非金属柔性复合连续管采油装置。
背景技术
目前，油田的有杆采油装置中需要通过金属油管作为通道，把液体输送至地面，金属油管作业时需要单根连接，施工作业量较大，人员作业强度大，施工周期较长；同时金属油管在井下工作时易受到井下液体的腐蚀作用，使用时间会因此而缩短。
非金属复合管，目前在油田集输管道、注水管道以及天然气管道广泛应用，最大的优点在于作业速度快，施工方便，而且耐腐蚀、可有效降低成本。但国内目前公布的一些柔性复合管实用新型专利中，主要集中在地面集输，涉及到油井井下应用的较少。
如中国专利CN202176838U公开了一种石油天然气工业用非金属柔性复合高压输送管，包括尼龙芯， 尼龙芯外壁包覆有钢丝缠绕增强层和防护层，所述的尼龙芯内设置有由正反式折叠钢板咬合卷制而成的伸缩管。该非金属柔性复合高压输送管用于地面集输，其耐内压力能力较好，但是不能承受过大的拉力，无法在井下使用。
中国专利CN102889437A公布了一种柔性复合油管，包括用于输送介质的高分子内管层，设置于所述高分子内管层外侧的高分子外管层，设置于所述高分子内管层外壁上用于抵抗内压的抗压层，以及设置于所述高分子外管层的内壁上用于抵抗外界拉力的抗拉层。该柔性复合油管可用于井下，而且此柔性复合油管可以连续加工，其长度不受加工限制，避免多根柔性复合油管之间相互连接的操作，但是并未说明其应用范围及使用能力，常规抽油机生产是不能正常使用的。
中国专利CN202531035U公开了一种柔性复合油管注水管柱，注水井口设备通过螺纹连接本管柱提升短节，提升短节下端通过螺纹连接上转换接头，上转换接头下端通过防脱环和外锁装置连接柔性复合油管，柔性复合油管下端通过防脱环和外锁装置连接下转换接头，下转换接头下端螺纹连接加重油管，加重油管下端连接斜尖。该管柱的柔性复合油管具有较强的防腐性能，能够较好的解决回注井金属油管腐蚀的问题，延长管柱使用寿命，但是未涉及到油井生产管柱。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有采油装置中金属管易腐蚀，且需单根连接，施工作业量大、劳动强度大的问题。
为此，本实用新型提供了一种非金属柔性复合连续管采油装置，包括井口悬挂器，以及由上至下依次连接的转换接头、抽油泵、筛管和丝堵，所述抽油泵通过抽油杆与井口悬挂器连接，所述口悬挂器与转换接头之间连接非金属复合管，所述抽油杆穿过非金属复合管内部。
上述井口悬挂器上部设计有与井口电泵相配合的密封块。
上述井口悬挂器与非金属复合管之间通过硫化加工方式连接在一起，其连接强度为非金属复合管及井工具设备悬挂入井的重量。
上述非金属复合管由保护层，加强层，抗拉层，钢丝绳组成；所述保护层，加强层和抗拉层由外到内依次设置，钢丝绳分布在加强层外侧周围。
上述保护层材质为橡胶。
上述加强层材质为玻璃丝。
上述加强层为多股编织的丝网结构。
上述抗拉层为超高分子量聚乙烯材料。
上述超高分子量聚乙烯的分子量为300万～400万。
上述钢丝绳为6～8股，均匀分布在加强层外侧周围。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型中非金属复合管具有塑胶材料柔韧性好、耐腐蚀性强、导热系数低等特性，可以弥补金属连续油管的不足，达到连续油管的大部分性能，扩大连续油管的使用范围。
(2)本实用新型中非金属复合管能够连接加工并能保证抗拉、抗内压强度要求，作业可以连续下入及起出，能够大幅度降低作业工作量及人员劳动强度。
(3)本实用新型中非金属复合管与金属接头可通过硫化加工连接，为井下生产管柱结构的改变提供了较好的手段，适应于工艺方法的改进。
(4)本实用新型非金属柔性复合连续管采油装置的采油工艺与常规作业方式比较，有作业成本低、作业效率高、无泄漏、使用井身结构范围广等显著特点。
(5)本实用新型非金属柔性复合连续管采油装置可应用于油水井（直径、定向井、水平井）的冲沙、酸化、解赌等措施施工，具有很好的经济效益和社会效益。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型非金属柔性复合连续管采油装置的结构示意图。
图2是本实用新型中非金属复合管的结构示意图。
附图标记说明：1、井口悬挂器；2、非金属复合管；3、抽油杆；4、转换接头；5、抽油泵；6、筛管；7、丝堵；21、保护层；22、加强层；23、抗拉层；24、钢丝绳。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有采油装置中金属管易腐蚀，且需单根连接，施工作业量大、劳动强度大的问题，本实施例提供了一种如图1所示的非金属柔性复合连续管采油装置，包括井口悬挂器1，以及由上至下依次连接的转换接头4、抽油泵5、筛管6和丝堵7，所述抽油泵5通过抽油杆3与井口悬挂器1连接，所述口悬挂器1与转换接头4之间连接非金属复合管2，所述抽油杆3穿过非金属复合管2内部。
井口悬挂器1与非金属复合管2通过硫化方式加工连接，将井口悬挂器1与非金属复合管2在硫化机床上进行硫化加工粘接，硫化加工属于公知技术在这里不做详细描述；转换接头4上端与非金属复合管2通过硫化方式加工连接，用于非金属复合管2与变径短接或其他工具的连接和密封；转换接头4下端通过管螺纹与抽油泵5相连接，抽油泵5下端连接筛管6与丝堵7组成有杆泵采油系统。通过抽油杆3带动抽油泵5运动，使得井下的液体通过非金属复合管2输送至地面。
其中，所使用的井口悬挂器1为金属材料，所述井口悬挂器1与非金属复合管2之间通过硫化加工方式连接在一起，其连接强度为非金属复合管2及井工具设备悬挂入井的重量，同时带有2倍以上的安全系数；所述井口悬挂器1上部设计有与井口电泵相配合的密封块，起到封闭油套环空的作用。
本实用新型非金属柔性复合连续管采油装置使用非金属复合管代替原有的金属油管作为液体输入通道，作业可以连续下入及起出非金属复合管，大幅度降低施工作业量，降低施工人员劳动强度，提高管柱的防腐能力，延长正常生产时间，简化生产管柱结构；另外，非金属复合管与井口悬挂器、转换接头之间的硫化加工连接为井下生产管柱结构的改变提供了较好的手段，适应于工艺方法的改进。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述非金属复合管2由保护层21，加强层22，抗拉层23，钢丝绳24组成；所述保护层21，加强层22和抗拉层23由外到内依次设置，钢丝绳24分布在加强层22外侧周围。
其中，所述保护层21材质为橡胶，经挤出包覆于加强层22外面，是非金属复合管2最外一层护罩，对管内部所有成分进行全面保护，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
所述加强层22材质为玻璃丝，加强层22为多股编织的丝网结构，具有很高的拉伸强度和抗撕裂性，可大幅度提高管壁的抗内压强度，耐压强度可根据需要通过编织股数进行调整，一般可达20Mpa。
而抗拉层23为介质输送层，抗拉层23采用超高分子量聚乙烯材料，所述超高分子量聚乙烯的分子量为300万～400万，经连续挤出一次成型。聚乙烯是最普通的塑料树脂，但不能承受高温，机械强度不足，而采油用非金属复合管2需要有很好的耐温性能，耐磨性能和耐应力性能，因此，普通聚乙烯显然不能满足，而超高分子量聚乙烯大大提高了交联聚乙烯的热变形性能、耐磨性能和耐化学性能，耐温可达90℃，内径为50mm时，抗拉强度可达15t、断裂伸长率为7.6%，且表面光滑，摩擦系数小，可耐上百种化学品腐蚀，通常的酸、碱、盐、有机溶剂对超高材料都没有腐蚀。在自然光照下，其老化寿命为50年以上；在水中不膨胀，吸水率仅为尼龙的1%，满足使用要求。
所述钢丝绳24为6～8股，均匀分布在加强层22外侧周围；由于该非金属复合管2在使用过程中竖管运行，并吊有泵、泄油器等采油机组，这就要求在使用过程中有一定的抗拉强度，来承载本身、输送介质和井下机组的重量；虽然抗拉层23、加强层22采用的材料本身具有抗拉性能，但还不足以承担载荷，而且会产生较大的变形量，所以要在管壁周围设计6股钢丝绳24来独立承担载荷。
该非金属复合管2对井下液体具有较好的防腐能力，并且输送阻力小，与同样规格的钢管相比轻3/5,且润滑性、抗结垢性、耐磨性、耐化学药品性均远好于钢制材料；而且，此非金属复合管2具有较好的柔性，可以盘在滚筒上进行施工作业，同时其可以长尺寸加工，可以根据井深需要加工一根连续的管柱，最大直径能够达到50mm的需要，能够满足3000m井深要求，抗内压强度达到30MPa,抗拉强度达到300KN,耐温90℃，能够较好的保证井下施工安全。
本实用新型非金属复合管具有塑胶材料柔韧性好、耐腐蚀性强、导热系数低等特性，可以弥补金属连续油管的不足，达到连续油管的大部分性能，扩大连续油管的使用范围；另外，非金属复合管能够连接加工并能保证抗拉、抗内压强度要求。
综上所述，本实用新型非金属柔性复合连续管采油装置的采油工艺与常规作业方式比较，有作业成本低、作业效率高、无泄漏、使用井身结构范围广等显著特点，而且该实用新型可应用于油水井（直径、定向井、水平井）的冲沙、酸化、解赌等措施施工，具有很好的经济效益和社会效益。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种非金属柔性复合连续管采油装置，包括井口悬挂器(1)，以及由上至下依次连接的转换接头(4)、抽油泵(5)、筛管(6)和丝堵(7)，所述抽油泵(5)通过抽油杆(3)与井口悬挂器(1)连接，其特征在于：所述口悬挂器(1)与转换接头(4)之间连接非金属复合管(2)，所述抽油杆(3)穿过非金属复合管(2)内部。
2.如权利要求1所述的非金属柔性复合连续管采油装置，其特征在于：所述井口悬挂器(1)上部设计有与井口电泵相配合的密封块。
3.如权利要求1所述的非金属柔性复合连续管采油装置，其特征在于：所述井口悬挂器(1)与非金属复合管(2)之间通过硫化加工方式连接在一起，其连接强度为非金属复合管(2)及井工具设备悬挂入井的重量。
4.如权利要求1所述的非金属柔性复合连续管采油装置，其特征在于：所述非金属复合管(2)由保护层(21)，加强层(22)，抗拉层(23)，钢丝绳(24)组成；所述保护层(21)，加强层(22)和抗拉层(23)由外到内依次设置，钢丝绳(24)分布在加强层(22)外侧周围。
5.如权利要求4所述的非金属柔性复合连续管采油装置，其特征在于：所述保护层(21)材质为橡胶。
6.如权利要求4所述的非金属柔性复合连续管采油装置，其特征在于：所述加强层(22)材质为玻璃丝。
7.如权利要求4或6所述的非金属柔性复合连续管采油装置，其特征在于：所述加强层(22)为多股编织的丝网结构。
8.如权利要求4所述的非金属柔性复合连续管采油装置，其特征在于：所述抗拉层(23)为超高分子量聚乙烯材料。
9.如权利要求8所述的非金属柔性复合连续管采油装置，其特征在于：所述超高分子量聚乙烯的分子量为300万～400万。
10.如权利要求4所述的非金属柔性复合连续管采油装置，其特征在于：所述钢丝绳(24)为6～8股，均匀分布在加强层(22)外侧周围。
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