CN220581893U - 一种耐磨高压软管 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种耐磨高压软管，沿管径方向，从内向外依次包括耐磨复合层、胶水层、内胶层、增强层和外胶层；耐磨复合层从内向外依次为内层超高分子量聚乙烯层、高密度聚乙烯层和外层超高分子量聚乙烯层；胶水层用于粘合外层超高分子量聚乙烯层和内胶层；内胶层设置为至少一层；增强层包括六层中胶层，其中第一层中胶层外复合有帘子线层，从第二层中胶层到第六层中胶层，依次缠绕有第一钢丝缠绕层、第二钢丝缠绕层、第三钢丝缠绕层和第四钢丝缠绕层；第六层中胶层外复合有钢丝编织层；外胶层复合于钢丝编织层外。通过设置耐磨复合层使得软管的耐磨性和耐腐蚀性更强，通过设置四层钢丝增强层和一层钢丝编织层大大提高了管体的抗压能力。
Description
技术领域
本申请涉及石油压井软管的技术领域，尤其是涉及一种耐磨高压软管。
背景技术
酸化压裂技术是一种常用于油气开采的工艺，通过注入酸性液体以增强井壁孔隙的连接性和提高产能。酸化压裂用软管作为该技术中至关重要的组成部分，软管的可靠性和耐久性对于确保作业的安全性和效率至关重要。酸化压裂用软管广泛应用于油气开采、石油化工等行业中，特别是在高压力下进行井壁酸化压裂作业时。随着全球能源需求的不断增长，酸化压裂技术的应用前景非常广阔，市场对于高品质、高性能的酸化压裂用软管的需求将继续增长。
现有的复合胶管通常由内胶层、增强层、外胶层等组成，内胶层通常采用特殊的合成橡胶材料，具有耐酸、耐腐蚀等特性，能够承受高浓度的酸液介质；增强层通常采用多层高强度钢丝编织或钢丝缠绕而成，能够承受高压和拉伸力；外胶层也采用特殊的合成橡胶材料，具有耐磨损、耐腐蚀、抗老化等特性。但是由于现有的钻井环境条件恶劣，对酸化压裂用软管的安全性要求极高，同时随着酸化压裂技术的进一步发展，现有的复合胶管内胶层的耐磨和耐高压性能仍有待提高，严重制约复合胶管的使用寿命。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本申请提供一种耐磨高压软管，采用如下的技术方案：
一种耐磨高压软管，沿管径方向，从内向外依次包括耐磨复合层、胶水层、内胶层、增强层和外胶层；所述耐磨复合层从内向外依次为内层超高分子量聚乙烯层、高密度聚乙烯层和外层超高分子量聚乙烯层；胶水层用于粘合外层超高分子量聚乙烯层和内胶层；所述内胶层设置为至少一层；所述增强层包括六层中胶层，其中第一层中胶层外设置有帘子线层，从第二层中胶层到第六层中胶层，依次缠绕有第一钢丝缠绕层、第二钢丝缠绕层、第三钢丝缠绕层和第四钢丝缠绕层；第六层中胶层外设置有钢丝编织层；外胶层复合于钢丝编织层外。
通过采用上述技术方案，设置耐磨复合层，其中高密度聚乙烯层位于两层超高分子量聚乙烯层之间，超高分子量聚乙烯耐磨性更高，设置内外两层层超高分子量聚乙烯层能够增强软管的耐磨性能；而高密度聚乙烯材料能够耐酸耐碱、并且耐有机溶剂的腐蚀；通过设置耐磨复合层使得软管的耐磨性和耐腐蚀性更强；
本申请内胶层和帘子线层，帘子线层和六层中胶层、四层钢丝缠绕层、钢丝编织层以及外胶层粘合紧密，管体整体稳定性更好，四层钢丝增强层和一层钢丝编织层大大提高了管体的抗压能力，延长了管体的使用寿命。
优选的，所述内层超高分子量聚乙烯层的厚度为0.3-0.9mm，所述高密度聚乙烯层的厚度为0.4-1.2mm，所述外层超高分子量聚乙烯层的厚度为0.3-0.9mm。
优选的，所述内层超高分子量聚乙烯层的厚度为0.6mm，所述高密度聚乙烯层的厚度为0.8mm，所述外层超高分子量聚乙烯层的厚度为0.6mm。
优选的，所述内胶层设置为三层，分别为复合在外层超高分子量聚乙烯层上的耐磨层和复合在耐磨层上的警示层以及复合在警示层上的禁止使用层。
内胶层整体由氢化丁晴基体橡胶制成，通过加入一定的染色剂使得三层内胶层的颜色区别开，其中耐磨层可以为黑色，警示层可以为绿色或黄色，禁止使用层可以为红色。
优选的，耐磨层的厚度为8-12mm；警示层的厚度为3-5mm；禁止使用层的厚度为1-2mm。
优选的，四层钢丝缠绕层的缠绕角度各不相同。
优选的，第一钢丝缠绕层的钢丝缠绕角度为53.5°。
优选的，第二钢丝缠绕层的钢丝缠绕角度为-54.1°。
优选的，第三钢丝缠绕层的钢丝缠绕角度为52.9°。
优选的，第四钢丝缠绕层的钢丝缠绕角度为-53.4°。
通过采用上述技术方案，对四层钢丝缠绕层的缠绕角度进行设计，改善了管体的耐疲劳性能，延长了管体的使用寿命。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1、通过设置耐磨复合层，耐磨复合层由两层超高分子量聚乙烯层和一层高密度聚乙烯层组成，使得软管的耐磨性和耐腐蚀性更强；本申请内胶层和帘子线层，帘子线层和六层中胶层、四层钢丝缠绕层、钢丝编织层以及外胶层粘合紧密，管体整体稳定性更好，四层钢丝增强层和一层钢丝编织层大大提高了管体的抗压能力，延长了管体的使用寿命。
2、通过对四层钢丝缠绕层的缠绕角度进行设计，改善了管体的耐疲劳性能，延长了管体的使用寿命。
附图说明
图1是本申请一种耐磨高压软管的整体结构示意图；
图2是展示本申请增强层的层结构的示意图。
附图标记说明：1、耐磨复合层；11、内层超高分子量聚乙烯层；12、高密度聚乙烯层；13、外层超高分子量聚乙烯层；2、内胶层；21、耐磨层；22、警示层；23、禁止使用层；3、增强层；31、中胶层；32、帘子线层；33、第一钢丝缠绕层；34、第二钢丝缠绕层；35、第三钢丝缠绕层；36、第四钢丝缠绕层；37、钢丝编织层；4、外胶层。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
本申请公开一种耐磨高压软管。
参照图1，一种耐磨高压软管沿管径方向，从内向外依次包括耐磨复合层1、内胶层2、增强层3和外胶层4。耐磨复合层1从内向外依次为内层超高分子量聚乙烯层11、高密度聚乙烯层12和外层超高分子量聚乙烯层13；本实施例内中层超高分子量聚乙烯层的厚度为0.6mm，高密度聚乙烯层12的厚度为0.8mm，外层超高分子量聚乙烯层13的厚度为0.6mm。
内胶层2设置为至少一层；本实施例内胶层2设置为三层，分别为复合在外层超高分子量聚乙烯层13上的耐磨层21和复合在耐磨层21上的警示层22以及复合在警示层22上的禁止使用层23。外层超高分子量聚乙烯层13和耐磨层21之间设置有胶水层(图中未展示)，胶水层由粘合剂组成，用于将外层超高分子量聚乙烯层13和耐磨层21粘结牢靠。本实施例耐磨层21的厚度为10mm；警示层22的厚度为4mm；禁止使用层23的厚度为1.5mm。
内胶层2整体由氢化丁晴基体橡胶制成，通过加入一定的染色剂使得三层内胶层2的颜色区别开，其中耐磨层21可以为黑色，警示层22可以为绿色或黄色，禁止使用层23可以为红色。
参照图1、2，增强层3包括六层中胶层31，其中沿管径方向，从内向外，第一层中胶层31外设置有帘子线层32，帘子线层32是由帘子线交错编织而成；从第二层中胶层31到第六层中胶层31，依次缠绕有第一钢丝缠绕层33、第二钢丝缠绕层34、第三钢丝缠绕层35和第四钢丝缠绕层36；用钢丝编织机把钢丝编织包覆在第六层中胶层31外，形成钢丝编织层37，钢丝编织层37是由钢丝交错编织而成；在钢丝编织层37外缠绕外胶层4。而后缠水布硫化管体，在硫化罐中硫化，拆去水布，脱去芯棒，得到耐磨高压软管。四层钢丝缠绕层的缠绕角度各不相同。第一钢丝缠绕层33的钢丝缠绕角度为53.5°。第二钢丝缠绕层34的钢丝缠绕角度为-54.1°，第三钢丝缠绕层35的钢丝缠绕角度为52.9°。第四钢丝缠绕层36的钢丝缠绕角度为-53.4°。中胶层31用于粘合禁止使用层23、帘子线层32、四层钢丝缠绕层、钢丝编织层37和外胶层4。外胶层4选用现有技术中的黑色合成橡胶。中胶层31的厚度为0.6mm，外胶层4的厚度为2mm。
工作原理：使用时，耐磨高压软管的耐磨复合层1由内层超高分子量聚乙烯层11、高密度聚乙烯层12和外层超高分子量聚乙烯层13组成，多层复合结构耐磨性更强，耐腐蚀能力也大大提高；内胶层2设置为三层，方便工作人员了解管内磨损情况，当禁止使用层23遭到损坏时，即使更换管体；增强层3通过设置六层中胶层31、帘子线层32、四层钢丝缠绕层和钢丝编织层37，使得各层结构之间粘结紧密，并大大提高了管体的抗压能力。
Claims (7)
1.一种耐磨高压软管，其特征在于：沿管径方向，从内向外依次包括耐磨复合层、胶水层、内胶层、增强层和外胶层；所述耐磨复合层从内向外依次为内层超高分子量聚乙烯层、高密度聚乙烯层和外层超高分子量聚乙烯层；胶水层用于粘合外层超高分子量聚乙烯层和内胶层；所述内胶层设置为至少一层；所述增强层包括六层中胶层，其中第一层中胶层外复合有帘子线层，从第二层中胶层到第六层中胶层，依次缠绕有第一钢丝缠绕层、第二钢丝缠绕层、第三钢丝缠绕层和第四钢丝缠绕层；第六层中胶层外复合有钢丝编织层；外胶层复合于钢丝编织层外。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨高压软管，其特征在于：所述内层超高分子量聚乙烯层的厚度为0.3-0.9mm，所述高密度聚乙烯层的厚度为0.4-1.2mm，所述外层超高分子量聚乙烯层的厚度为0.3-0.9mm。
3.根据权利要求2所述的一种耐磨高压软管，其特征在于：所述内层超高分子量聚乙烯层的厚度为0.6mm，所述高密度聚乙烯层的厚度为0.8mm，所述外层超高分子量聚乙烯层的厚度为0.6mm。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨高压软管，其特征在于：所述内胶层设置为三层，分别为复合在外层超高分子量聚乙烯层上的耐磨层和复合在耐磨层上的警示层以及复合在警示层上的禁止使用层。
5.根据权利要求4所述的一种耐磨高压软管，其特征在于：所述耐磨层的厚度为8-12mm；警示层的厚度为3-5mm；禁止使用层的厚度为1-2mm。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨高压软管，其特征在于：四层钢丝缠绕层的缠绕角度各不相同。
7.根据权利要求6所述的一种耐磨高压软管，其特征在于：第一钢丝缠绕层的钢丝缠绕角度为53.5°；第二钢丝缠绕层的钢丝缠绕角度为-54.1°；第三钢丝缠绕层的钢丝缠绕角度为52.9°；第四钢丝缠绕层的钢丝缠绕角度为-53.4°。
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