RU2473004C1 - Manufacturing method of thermally insulated pipe - Google Patents
Manufacturing method of thermally insulated pipe Download PDFInfo
- Publication number
- RU2473004C1 RU2473004C1 RU2011122226/03A RU2011122226A RU2473004C1 RU 2473004 C1 RU2473004 C1 RU 2473004C1 RU 2011122226/03 A RU2011122226/03 A RU 2011122226/03A RU 2011122226 A RU2011122226 A RU 2011122226A RU 2473004 C1 RU2473004 C1 RU 2473004C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- enamel coating
- thermally insulated
- silicate
- internal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Thermal Insulation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к эксплуатации скважины, в частности к добыче вязких нефтей и битумов термическим методом путем подачи теплоносителя на забой скважины по колонне термоизолированных труб, и в других отраслях промышленности при термоизоляции трубопроводов для транспортирования теплоносителей.The invention relates to the field of oil and gas industry, in particular to the operation of the well, in particular to the production of viscous oils and bitumen by the thermal method by supplying coolant to the bottom of the well through a column of thermally insulated pipes, and in other industries for thermal insulation of pipelines for transporting coolants.
Известна теплоизолированная труба (см. патент RU №2129202, E21B 17/00; 36/00, опубл. 20.04.1999 г.), в описании которого содержится и способ изготовления теплоизолированной трубы, заключающийся в выполнении многослойной экранной теплоизоляции с размещением между слоями сорбента в качестве газопоглотителя, нарезании конусно-упорной резьбы на концах наружной трубы, размещении внутренней трубы внутри наружной трубы на центраторах, герметизации сваркой межтрубного пространства вакуумно-плотными швами со стороны торцов труб, создании в межтрубном пространстве вакуума в пределах 10-4-103 мм рт.ст. и завинчивании на концы наружной трубы муфт.Known heat-insulated pipe (see patent RU No. 2129202,
Недостатком известного способа является сравнительно высокие теплопотери из-за недостаточного качества теплоизоляции межтрубного пространства. Объясняется это тем, что в межтрубном пространстве создан недостаточно глубокий вакуум - всего 103-10-4 мм рт.ст, в результате чего оставшийся там воздух, обладая теплопроводностью, приводит к потере тепла. Особенно это становится чувствительным, когда теплоноситель приходится транспортировать на большие расстояния. Кроме того, теплоизолированная колонна, составленная из теплоизолированных труб, изготовленных вышеописанным способом, недолговечна из-за коррозии внутренней ее поверхности при транспортировании теплоносителя с большой температурой, а также из-за износа резьбовых соединений при многократной сборке и разборке колонны труб. Способ не технологичен в осуществлении.The disadvantage of this method is the relatively high heat loss due to insufficient quality of the annular insulation. This is explained by the fact that insufficiently deep vacuum is created in the annulus - only 10 3 -10 -4 mm Hg, as a result of which the air remaining there, having thermal conductivity, leads to heat loss. This becomes especially sensitive when the coolant has to be transported over long distances. In addition, a heat-insulated column made up of heat-insulated pipes made by the above method is short-lived due to corrosion of its inner surface during transportation of a heat carrier with a high temperature, as well as due to wear of threaded joints during repeated assembly and disassembly of a pipe string. The method is not technologically advanced.
Известна также теплоизолированная труба (см. патент RU на полезную модель №66401, МПК E21B 17/00, 36/00 от 21 мая 2007 г.) в описании которого также приведен и способ изготовления теплоизолированной трубы, включающий нанесение силикатно-эмалевого покрытия на внутреннюю поверхность внутренней трубы, выполнение на ее наружной поверхности многослойной экранной теплоизоляции с размещением между слоями сорбента в качестве газопоглотителя, нарезание конусно-упорной резьбы на концах наружной трубы, размещение внутренней трубы внутри наружной трубы на центраторах, герметизацию сваркой межтрубного пространства вакуумно плотными швами со стороны торцов труб и создание в межтрубном пространстве вакуума 10-8-10-10 мм рт.ст. и размещение уплотнительного кольца в стыке термоизолированных труб при их муфтовом соединении.A thermally insulated pipe is also known (see RU patent for utility model No. 66401, IPC E21B 17/00, 36/00 of May 21, 2007), the description of which also shows a method of manufacturing a thermally insulated pipe, including applying a silicate-enamel coating on the inner the surface of the inner pipe, the implementation on its outer surface of a multilayer screen insulation with placement between the layers of the sorbent as a getter, cutting tapered thread at the ends of the outer pipe, the placement of the inner pipe inside the outer pipe at a price Rathore, sealing the annulus welded vacuum-tight seams by the pipe ends and create a vacuum in annular space 10 -8 -10 -10 mmHg and placing the o-ring at the junction of thermally insulated pipes when they are coupled.
Известный способ по технической сущности более близок к предлагаемому и может быть принят в качестве прототипа. В известном способе недостатки вышеприведенного аналога частично устранены, однако и он не лишен недостатка так, например, в теплоизолированной трубе, изготовленной известным способом, теплопотери все еще остаются высокими, особенно в муфтовых соединениях труб. Кроме того, операция нанесения силикатно-эмалевого покрытия нуждается в совершенствовании из-за низкого его качества.The known method in technical essence is closer to the proposed one and can be adopted as a prototype. In the known method, the disadvantages of the above analogue are partially eliminated, however, and it is not without a drawback, for example, in a thermally insulated pipe made in a known manner, heat losses still remain high, especially in sleeve joints of pipes. In addition, the operation of applying a silicate-enamel coating needs to be improved due to its low quality.
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков прототипа.The objective of the present invention is to remedy the above disadvantages of the prototype.
Поставленная техническая задача решается описываемым способом, включающим нанесение силикатно-эмалевого покрытия на внутреннюю поверхность внутренней трубы, выполнение на ее наружной поверхности многослойной экранной термоизоляции с размещением между слоями сорбента в качестве газопоглотителя, нарезание конусно-упорной резьбы на концах наружной трубы, размещение внутренней трубы на центраторах внутри наружной трубы, герметизацию сваркой межтрубного пространства вакуумно плотными швами со стороны торцов труб, создание в межтрубном пространстве вакуума 10-8-10-10 мм рт.ст. и размещение уплотнительного кольца в стыке термоизолированных труб при их муфтовом соединении.The stated technical problem is solved by the described method, including applying a silicate-enamel coating on the inner surface of the inner pipe, performing on its outer surface a multilayer screen thermal insulation with placement between the sorbent layers as a getter, cutting a taper-resistant thread at the ends of the outer pipe, placing the inner pipe on centralizers inside the outer pipe, sealing by welding the annulus with vacuum tight seams from the ends of the pipes, creating an annulus m vacuum space 10 -8 -10 -10 mmHg and placing the o-ring at the junction of thermally insulated pipes when they are coupled.
Новым является то, что перед нанесением эмалевого покрытия на внутреннюю поверхность внутренней трубы ее концы высаживают наружу и подвергают очистке ее внутреннюю поверхность дробеструйным воздействием после предварительного обжига, при этом дробеструйному воздействию подвергают также и ее наружную поверхность и внутреннюю поверхность наружной трубы, а перед операцией вакуумирования внутреннюю трубу нагревают изнутри до 300°C электронагревателем после предварительного заглушения сваркой межтрубного пространства со стороны одного из концов, постоянно контролируя температуру наружной трубы, при этом если ее температура превышает 24°C, то эту термоизолированную трубу бракуют, после вакуумирования межтрубного пространства в высаженные наружу концы устанавливают металлические втулки силикатно-эмалевым покрытием с внутренним диаметром, не превышающим внутренний диаметр внутренней трубы, и с длиной из расчета для размещения их в высаженные концы и других термоизолированных трубах при муфтовом их соединении.What is new is that before applying the enamel coating on the inner surface of the inner tube, its ends are planted out and its inner surface is cleaned by bead-blasting after preliminary firing, while its outer surface and the inner surface of the outer tube are also subjected to bead-blasting, and before the vacuum operation the inner pipe is heated from the inside to 300 ° C by an electric heater after preliminary plugging by welding the annulus from the side of one finally, constantly monitoring the temperature of the outer pipe, and if its temperature exceeds 24 ° C, this thermally insulated pipe is rejected; after evacuation of the annular space, metal sleeves are installed in the outlined ends with a silicate-enamel coating with an inner diameter not exceeding the inner diameter of the inner pipe , and with a length of calculation for placing them in the upset ends and other thermally insulated pipes with their coupling connection.
Другим признаком способа является то, что нагрев внутренней трубы осуществляют с помощью ТЭНа, разместив последний внутри трубы по всей ее длине, причем нанесение силикатно-эмалевого покрытия осуществляют не менее чем в два слоя и в два приема, при этом нанесение второго слоя осуществляют после остывания трубы до комнатной температуры, при этом силикатно-эмалевое покрытие наносят на внутренние и наружные поверхности металлических втулок.Another feature of the method is that the inner pipe is heated using a heating element, placing the latter inside the pipe along its entire length, moreover, the silicate-enamel coating is applied in at least two layers and in two steps, while the second layer is applied after cooling pipes to room temperature, while a silicate-enamel coating is applied to the inner and outer surfaces of the metal bushings.
Приведенные чертежи поясняют суть изобретения, где на фиг.1 изображена термоизолированная труба, изготовленная предлагаемым способом, где видны внутренняя труба, концентрично установленная на центраторах внутри наружной трубы, термоизолирующий материал, а также металлические втулки, установленные в высаженных наружу концах, обозначенные штрихпунктиром, в частичном разрезе.The above drawings explain the essence of the invention, where Fig. 1 shows a thermally insulated pipe made by the proposed method, where an inner pipe is visible concentrically mounted on centralizers inside an outer pipe, a thermally insulating material, as well as metal bushings installed in the ends upside down, indicated by a dot-dash line, in partial section.
На фиг.2 - то же, что на фиг.1, термоизолированные трубы, соединенные между собой с помощью муфты.In Fig.2 - the same as in Fig.1, thermally insulated pipes interconnected by means of a coupling.
На фиг.3 - вид I фиг.2, фрагмент муфтового соединения термоизолированных труб, в разрезе.Figure 3 is a view I of figure 2, a fragment of a sleeve connection of thermally insulated pipes, in a section.
Изготовление термоизолированных труб осуществляют следующим образом.The manufacture of thermally insulated pipes is as follows.
После подготовительных операций, заключающихся в подборе внутренней и наружной трубы 1 и 2 соответственно с необходимой толщиной, диаметром и длиной и в проверке качества их изготовления, концы 3 и 4 внутренней трубы 1 высаживают наружу (см. фиг.1), а на концах 5 и 6 наружной трубы нарезают конусно-упорные резьбы 7 и 8 под муфты 9 и 10 (см. фиг.2) или переводник, которые изготавливаются из высокопрочной стали.After preparatory operations, consisting in the selection of the inner and
Далее внутреннюю поверхность внутренней трубы 1 подвергают дробеструйной обработке после предварительного обжига индуктором, что позволяет сократить время обработки дробеструйным методом. При такой обработке внутренняя поверхность трубы очищается от окалины и продуктов коррозии, приобретая металлический блеск. Дробеструйной обработке подвергают и ее наружную поверхность, а также внутреннюю поверхность наружной трубы 2. По окончании операций по очистке труб на внутреннюю поверхность внутренней трубы 1 наносят силикатно-эмалевое покрытие напылением не менее чем в два слоя и в два приема (силикатно-эмалевое покрытие не изображено).Next, the inner surface of the
После контроля сплошности эмалевого покрытия на наружную поверхность внутренней трубы наматывают многослойную экранную термоизоляцию 11, как это изображено на фиг.1, разместив между слоями сорбент в качестве газопоглотителя. Затем внутреннюю трубу с центраторами 12 устанавливают внутри наружной трубы 2 и одного из концов 3 или 4 с помощью сварки герметизируют, после чего внутри внутренней трубы по всей ее длине устанавливают электронагреватель и нагревают до температуры 300-400°C. При этом постоянно контролируют температуру наружной трубы. В случае, если ее температура превышает 24°C, то эту термоизолированную трубу бракуют.After checking the continuity of the enamel coating on the outer surface of the inner pipe, a multilayer screen
Далее через клапан 13, встроенный в отверстии 14 наружной трубы 2, в межтрубном пространстве 15 создают вакуум с помощью вакуумного насоса в пределах 10-8-10-10 мм рт.ст. Затем клапан заваривают сваркой и в высаженные концы устанавливают металлические втулки 16 и 17 силикатно-эмалевым покрытием (см. фиг.1), где они обозначены штрих-пунктиром, с внутренним диаметром, не превышающим внутренний диаметр внутренней трубы 1. Силикатно-эмалевое покрытие наносят на внутреннюю и наружную поверхности упомянутых втулок 16 и 17. При этом при муфтовом соединении термоизолированных труб в стыке их размещают уплотнительное кольцо 18.Then, through the
Пример конкретного осуществления способа.An example of a specific implementation of the method.
Для изготовления термоизолированной трубы по предлагаемому способу в качестве внутренней трубы были использованы стальные трубы одинаковой длины по 10 м, с диаметром ⌀ 60 мм, а в качестве наружной трубы с диаметром ⌀ 89 мм. После визуального осмотра качества их изготовления концы 3 и 4 внутренней трубы 1 высаживали наружу в заводских условиях, а на концах 7 и 8 наружной трубы нарезали конусно-упорные резьбы 7 и 8 (см. фиг.1). Затем внутреннюю трубу 1 обжигали при температуре 300°С и подвергали очистке ее внутреннюю и наружную поверхности с помощью дробеструйного аппарата типа «Каскад» непрерывного действия с автоматической пересыпкой дроби, обеспечивающей длительную работу в автоматическом режиме. Дробеструйной обработке подвергали также внутренние поверхности наружной трубы 2. В соответствии с ТУ 14-2Р-370-2008 на внутренние стенки внутренней трубы нанесли силикатно-эмалевое покрытие путем напыления в два слоя и в два приема, при этом нанесение второго слоя осуществили после остывания трубы до комнатной температуры. Силикатно-эмалевое покрытие защищает стенки внутренней трубы от коррозии, а также предотвращает от отложения парафина в случае использования ее в качестве лифтовых труб в добывающих скважинах.For the manufacture of thermally insulated pipes according to the proposed method, steel pipes of the same length of 10 m, with a diameter of ⌀ 60 mm, and as an outer pipe with a diameter of ⌀ 89 mm were used as the inner pipe. After a visual inspection of the quality of their manufacture, the
После охлаждения эмалированную внутреннюю трубу подвергали контролю сплошности покрытия и обнаружения микротрещин с помощью аппарата ультразвукового контроля сплошности (УКС), после чего на нее наматывали экранную термоизолирующую изоляцию, из нескольких слоев. В качестве такого материала использовали стеклоткань и алюминиевую фольгу и разместили между слоями газопоглотитель - сорбент в виде таблетки из титана, который сорбирует воздух, азот, пары воды и другие газообразные включения. В качестве термоизолирующего материала может быть использован также и стенофон для ускорения процесса термоизоляции. Он выпускается отечественной промышленностью и широко используется как экранный термоизолирующий материал. Термоизолирующую экранную изоляцию закрепляли хомутами 12 (см. фиг.1), которые одновременно играют и роль центраторов. Далее термоизолированную трубу 1 разместили внутри наружной трубы и один из концов с помощью сварки герметизировали, а через другой конец пропустили электронагреватель ТЭН на всю длину внутренней трубы и при величине тока I=200 А и при напряжении U=50 В нагрели до температуры 300°C, контролируя температуру с помощью прибора ТРМ-138 (универсальный измеритель-регулятор восьмиканальный). Для контроля температуры наружной трубы датчики установили через каждые 2 м. Температура наружной трубы составила 24°C. Это означает, что теплоизоляция удовлетворительна. После извлечения ТЭНа из термоизолированной трубы межтрубное пространство герметизировали завариванием торцов сваркой и далее через обратный клапан 13 создали вакуум порядка 10-8 мм рт.ст. с помощью вакуум-насоса НД-250. После чего клапан заварили и в высаженные наружу концы внутренней трубы 1 установили металлические втулки 16 и 17 (см. фиг.1). При муфтовом соединении (см. фиг.3) термоизолированных труб 2 и 19 на концах металлических втулок установили уплотнительные кольца 20 и 21. Металлические втулки служат как ограничительное средство от чрезмерного сжатия и выдавливания уплотнительного кольца 18 в стыке труб 2 и 19 при завинчивании их в муфту 9, а также от попадания агрессивной среды в муфтовое соединение труб.After cooling, the enameled inner tube was subjected to coating continuity monitoring and microcrack detection using an ultrasonic continuity monitoring apparatus (UKS), after which a thermally insulating screen insulation made of several layers was wound on it. Fiberglass and aluminum foil were used as such material and a getter was placed between the layers — a sorbent in the form of a tablet made of titanium, which sorbed air, nitrogen, water vapor, and other gaseous inclusions. As a thermally insulating material, a stenophone can also be used to accelerate the process of thermal insulation. It is produced by domestic industry and is widely used as a screen heat-insulating material. Thermally insulating screen insulation was fixed with clamps 12 (see figure 1), which simultaneously play the role of centralizers. Next, the thermally insulated
На этом изготовление термоизолированной трубы считается завершенным.On this, the manufacture of a thermally insulated pipe is considered complete.
Технико-экономическое преимущество изобретения заключается в следующем.The technical and economic advantage of the invention is as follows.
Термоизолированная труба, изготовленная предлагаемым способом, позволяет существенно сократить тепловые потери при транспортировании теплоносителя, обладает высокой надежностью и долговечностью, что позволяет ее использовать с высокой эффективностью как в нагнетательных, так и добывающих скважинах при добыче высоковязких нефтей и битумов, а также нефтей с содержанием парафина.The thermally insulated pipe manufactured by the proposed method can significantly reduce heat loss during transportation of the coolant, has high reliability and durability, which allows it to be used with high efficiency in both injection and production wells in the production of high-viscosity oils and bitumen, as well as oils containing paraffin .
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011122226/03A RU2473004C1 (en) | 2011-06-02 | 2011-06-02 | Manufacturing method of thermally insulated pipe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011122226/03A RU2473004C1 (en) | 2011-06-02 | 2011-06-02 | Manufacturing method of thermally insulated pipe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011122226A RU2011122226A (en) | 2012-12-10 |
RU2473004C1 true RU2473004C1 (en) | 2013-01-20 |
Family
ID=48806604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011122226/03A RU2473004C1 (en) | 2011-06-02 | 2011-06-02 | Manufacturing method of thermally insulated pipe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2473004C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200408069A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-31 | Exxonmobil Upstream Research Company | Reduction of hydrogen ingress into vacuum insulated tubing |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU857425A1 (en) * | 1979-08-01 | 1981-08-23 | Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Thermo-insulated coloumn |
RU2129202C1 (en) * | 1997-08-12 | 1999-04-20 | Открытое акционерное общество "Удмуртнефть" | Heat-insulated pipe string |
EP0870143B1 (en) * | 1996-11-22 | 2002-02-27 | Armacell Enterprise GmbH | Pipe insulation |
RU2238388C2 (en) * | 2002-12-27 | 2004-10-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "НК "Роснефть"-Термнефть" | Thermo-isolated column |
RU66401U1 (en) * | 2007-05-21 | 2007-09-10 | ООО "Советскнефтеторгсервис" | THERMAL INSULATED PIPE |
CN101679594A (en) * | 2007-04-02 | 2010-03-24 | 巴斯夫欧洲公司 | insulated pipes |
-
2011
- 2011-06-02 RU RU2011122226/03A patent/RU2473004C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU857425A1 (en) * | 1979-08-01 | 1981-08-23 | Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Thermo-insulated coloumn |
EP0870143B1 (en) * | 1996-11-22 | 2002-02-27 | Armacell Enterprise GmbH | Pipe insulation |
RU2129202C1 (en) * | 1997-08-12 | 1999-04-20 | Открытое акционерное общество "Удмуртнефть" | Heat-insulated pipe string |
RU2238388C2 (en) * | 2002-12-27 | 2004-10-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "НК "Роснефть"-Термнефть" | Thermo-isolated column |
CN101679594A (en) * | 2007-04-02 | 2010-03-24 | 巴斯夫欧洲公司 | insulated pipes |
RU66401U1 (en) * | 2007-05-21 | 2007-09-10 | ООО "Советскнефтеторгсервис" | THERMAL INSULATED PIPE |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200408069A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-31 | Exxonmobil Upstream Research Company | Reduction of hydrogen ingress into vacuum insulated tubing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011122226A (en) | 2012-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2762859C (en) | Pre-stressed insulated tubing | |
RU2283739C1 (en) | Pipeline welded joint unit | |
CN102392607A (en) | Continuous heat insulating oil pipe and manufacturing method thereof | |
RU2473005C1 (en) | Thermally insulated tubing | |
RU2473004C1 (en) | Manufacturing method of thermally insulated pipe | |
RU2129202C1 (en) | Heat-insulated pipe string | |
RU66401U1 (en) | THERMAL INSULATED PIPE | |
CN205402070U (en) | Petroleum pipeline with prevent that crude oil from solidifying | |
RU2487228C1 (en) | Section of heat-insulated string | |
CN203854005U (en) | High-temperature-resistant robot gripper | |
RU123822U1 (en) | HEAT-INSULATED PUMP-COMPRESSOR PIPE WITH VACUUM HEAT INSULATION | |
CN107313724A (en) | A kind of metallurgy type is combined oil well pipe and its manufacture method | |
RU2116549C1 (en) | Method of permanent connection of pipes with protected inner surfaces | |
RU2588927C2 (en) | Method of making heat insulated pipe | |
CN206268637U (en) | A kind of scalable heat pipe | |
RU2500874C2 (en) | Method for manufacturing of heat-insulated string section | |
RU2376444C1 (en) | Process system for tubing string repair | |
US20150300536A1 (en) | Threaded pipe having protective coating | |
RU2602942C1 (en) | Method of making heat-insulated pipe | |
RU194501U1 (en) | WELDED PIPE ASSEMBLY UNIT WITH INTERNAL PROTECTIVE COATING | |
CN101943298A (en) | Vacuum composite delivery pipe and connecting structure | |
CN1255242C (en) | In-situ fast method of eliminating residual stress in welded joint of small-diameter pipe | |
SU1696677A1 (en) | Heat-insulated drill pipe string | |
RU2242667C2 (en) | Heat insulated pipe | |
CN109986303A (en) | The manufacturing method of aerogel heat-proof oil pipe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130603 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140710 |