一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭的製作方法
2023-10-05 01:31:09 3
專利名稱：一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田用高壓玻璃鋼井管，特別是一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭。
二、背景技術公知的油田井下用高壓玻璃鋼管，在世界上發達國家已經研究和應用幾十年了， 其中，美國是最早研製和應用高壓玻璃鋼管的國家。早在50年代中期，羅克埃蘭德(ROCK Is LanD)石油和精煉公司引進了纖維纏繞玻璃鋼高壓油管和油井套管生產線，管子採用螺紋連接專用於石油工業。我國石油工業幾乎全部採用鋼管道，耐腐蝕性能非常差，其鋼管腐蝕速度為1 1. 7mm/a，一口油井式注水井管防腐處理後也只能用3 5年時間，高壓玻璃鋼管不怕腐蝕，使用壽命在15 20年間是鋼管壽命的4 5倍。95年以後我國引進了 IOkm 高壓玻璃鋼管道，分別用在兩口抽油井和三口注水井上試用(井深平均2000m)，證明高壓玻璃鋼管技術是先進的，產品性能是優越的。但是，隨著技術的發展，現階段高壓玻璃鋼管技術遇到下面幾個方面的問題首先是產品的成型工藝問題，主要是解決玻璃鋼與金屬接頭的介面粘接問題，這是研製油井管問題關鍵所在，因為該產品要求高軸拉強度達600 1000KN，又因為金屬和玻璃鋼之間的變形不一致，幾乎相差3 5倍以上，所以，接頭與玻璃鋼之間的介面強度和變形要滿足兩種材質之間的性能要求；其二是油井管有內外壓作用於管體內外表面，即在油井中，管體內部要求承受35MPa以上的內壓，同時管體外部要求承受 15MPa以上的外壓，根據油田裝井使用的經驗判斷，內外壓經常因為石油粘稠度過高而產生憋井現象，由於壓力不穩，同時容易產生管體滲漏；其三是由於外壓和使用溫度的影響，管體容易產生失穩，另外產品內徑在限定的情況下，要求外經儘可能小於套管內徑，易於裝井的要求，這些條件容易使管體抗拉強度和剛度降低；其四是油井管成型工藝難度較大，最關鍵的環節是接頭落紗位置及接頭結構形式的設計及纏繞設備的選擇，以及能否實現玻璃鋼管體和鋼質接頭連續纏繞成型等，因此，目前迫切需要解決這些問題。
三、發明內容本實用新型的目的是針對現有技術普遍存在的問題進行改進，設計提供結構簡單，強度、剛度、承受內壓、外壓、軸向拉伸，耐高溫等各項性能均能滿足油田2000 7000m 深井的抽油和注水要求，性能優異，以及耐腐蝕性能強，使用壽命長的一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭，其特徵是由內襯層1、內防滲層2、外防滲層3、結構層7構成的玻璃鋼中間體6和兩端的玻璃鋼接頭5，以及嵌入兩端玻璃鋼接頭5內的鋼管8組成，如圖1所示。所說的嵌入玻璃鋼接頭5內的鋼管8部分設有鋼管連接凸起4，如圖1所示。本技術主要是針對油田用井下用高壓玻璃鋼油井管(其中包括抽油管、注水管、 絕緣管)結構狀態、力學性能分析、管體成型工藝研究，以及玻璃鋼管體和金屬接頭的連接
3形式——銷釘型金屬接頭嵌入式纏繞落紗結構，並用內襯解決玻璃鋼與鋼接頭之間的變形問題；另外，針對原材料選擇、性能試驗進行了大量的研究工作，同時參考國內外高壓玻璃鋼管的現狀，終合設計的結果。具體是在下面幾個方面一是針對玻璃鋼與金屬接頭的介面粘接問題，特別是接頭與玻璃鋼之間的介面強度和變形要滿足兩種材質之間的性能要求， 設計選擇嵌入式金屬接頭結構；二是針對油井管有內外壓作用於管體內外表面，壓力不穩， 同時容易產生管體滲漏，設計選擇適合於金屬接頭和玻璃鋼之間密封用的高強度高延伸率內襯材料；三是針對由於外壓和使用溫度(100°c )的影響，管體容易產生失穩，另外產品內徑在限定的情況下，要求外經儘可能小於套管內徑，易於裝井的要求，這些條件容易使管體抗拉強度和剛度降低，設計選擇相對較高的能夠保證管體安全的剛度係數；四是針對油井管成型工藝難度較大，設計選擇最佳的接頭落紗位置及接頭結構形式及纏繞設備，實現玻璃鋼管體和鋼質接頭連續纏繞成型。本技術和現有技術相比具有結構簡單，強度、剛度、承受內壓、外壓、軸向拉伸，耐高溫等各項性能均能滿足油田2000 7000m深井的抽油和注水要求，性能優異，耐腐蝕性能強，使用壽命長等特點。
圖1是本實用新型的總體結構示意圖。圖中1內襯層、2內防滲層、3外防滲層、4鋼管連接凸起(鋼管連接凸臺，採用鋼質嵌入式結構的鋼管連接凸臺)、5玻璃鋼接頭(玻璃鋼連接接頭)、6玻璃鋼中間體(玻璃鋼中間段)、7結構層、8鋼管。五具體實施方式
本實用新型的具體實施方式
，如圖1所示，一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭，其特徵是由內襯層1、內防滲層2、外防滲層3、結構層7構成的玻璃鋼中間體6和兩端的玻璃鋼接頭5，以及嵌入兩端玻璃鋼接頭5內的鋼管8組成，如圖1所示。所說的嵌入玻璃鋼接頭5內的鋼管8部分設有鋼管連接凸起4，如圖1所示。本技術主要是針對油田用井下用高壓玻璃鋼油井管(其中包括抽油管、注水管、 絕緣管)結構狀態、力學性能分析、管體成型工藝研究，以及玻璃鋼管體和金屬接頭的連接形式——銷釘型金屬接頭嵌入式纏繞落紗結構，並用內襯解決玻璃鋼與鋼接頭之間的變形問題；另外，針對原材料選擇、性能試驗進行了大量的研究工作，同時參考國內外高壓玻璃鋼管的現狀，終合設計的結果。具體是在下面幾個方面一是針對玻璃鋼與金屬接頭的介面粘接問題，特別是接頭與玻璃鋼之間的介面強度和變形要滿足兩種材質之間的性能要求， 設計選擇嵌入式金屬接頭結構；二是針對油井管有內外壓作用於管體內外表面，壓力不穩， 同時容易產生管體滲漏，設計選擇適合於金屬接頭和玻璃鋼之間密封用的高強度高延伸率內襯材料；三是針對由於外壓和使用溫度(100°c )的影響，管體容易產生失穩，另外產品內徑在限定的情況下，要求外經儘可能小於套管內徑，易於裝井的要求，這些條件容易使管體抗拉強度和剛度降低，設計選擇相對較高的能夠保證管體安全的剛度係數；四是針對油井管成型工藝難度較大，設計選擇最佳的接頭落紗位置及接頭結構形式及纏繞設備，實現玻璃鋼管體和鋼質接頭連續纏繞成型。
權利要求1.一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭，其特徵是由內襯層(1)、內防滲層O)、外防滲層(3)、結構層(7)構成的玻璃鋼中間體(6)和兩端的玻璃鋼接頭(5)，以及嵌入兩端玻璃鋼接頭(5)內的鋼管(8)組成。
2.如權利要求1所述的一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭，其特徵是所說的嵌入玻璃鋼接頭(5)內的鋼管(8)部分設有鋼管連接凸起G)。
專利摘要本實用新型涉及一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭，其特徵是由內襯層(1)、內防滲層(2)、外防滲層(3)、結構層(7)構成的玻璃鋼中間體(6)和兩端的玻璃鋼接頭(5)，以及嵌入兩端玻璃鋼接頭(5)內的鋼管(8)組成。所說的嵌入玻璃鋼接頭(5)內的鋼管(8)部分設有鋼管連接凸起(4)，該技術具有結構簡單，強度、剛度、承受內壓、外壓、軸向拉伸，耐高溫等各項性能均能滿足油2000～7000m深井的抽油和注水要求，性能優異，耐腐蝕性能強，使用壽命長等特點。
文檔編號E21B17/02GK202157754SQ20112024163
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月11日 優先權日2011年7月11日
發明者張玉春 申請人:張玉春