帶有納米氣凝膠毛氈的採油管的製作方法

2023-05-28 09:47:46 3

帶有納米氣凝膠毛氈的採油管的製作方法
【專利摘要】一種石油石化行業採油作業【技術領域】的帶有納米氣凝膠毛氈的採油管，包括採油管、納米氣凝膠毛氈、二氧化矽玻纖布和薄金屬密封管。納米氣凝膠毛氈、二氧化矽玻纖布和薄金屬密封管依次包裹在採油管上，採油管外部包裹的納米氣凝膠毛氈和二氧化矽玻纖布比採油管短，在採油管兩端包裹功能材料的界面處分別套有一個聚四氟乙烯密封塞；薄不鏽鋼套管可將納米氣凝膠毛氈，二氧化矽玻纖布及聚四氟乙烯密封塞完全覆蓋。本實用新型可實現採油管和油井套管之間的完全隔離，避免滲水及腐蝕性液體對採油管外部的腐蝕，同時使採油管具有傑出的保溫性能，避免油品在抽取過程中因過度冷卻導致黏度過高而引發採油管內部的腐蝕及堵塞，消除安全及質量隱患。
【專利說明】帶有納米氣凝膠毛氈的採油管
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種石油石化行業採油作業【技術領域】的採油管，特別是一種帶有納米氣凝膠毛氈的採油管。
【背景技術】
[0002]由於採油管的長度一般在幾千米，在油井作業時經常會發生因散熱過快而引發的油品變稠結塊現象，導致採油管堵塞，開裂甚至斷裂，造成極大安全隱患。與此同時，由於油品的高腐蝕性以及地下的潮溼環境，採油管極容易被腐蝕損壞，使用壽命受到極大的限制。
[0003]採油管採用高造價的優質合金鋼材料製造，不能輕易廢棄，而對在地下深達幾千米的採油管進行腐蝕修復或去除油汙及疏通堵塞也不是一件容易的事情。即使一個年產量200萬噸的小型油田，如果不採取有效措施避免採油管的腐蝕和堵塞，每年需要修復或更換的油管就高達17萬根。以每根的維修成本500元計這也將是一筆天文數字。而採用傳統的保溫或防水防腐材料往往需要足夠的厚度才能發揮作用，而這又受到油井套管直徑的限制。而且傳統材料需要複雜的粘合或噴塗工藝，也使其應用受到限制。因此傳統材料並不能對採油管起到有效的保溫，防水及防腐效果。
[0004]因此，開發針對採油管保溫，防水和防腐的新材料和新設計對降低採油成本，提高效率具有重要意義。本實用新型的主要研究目的是發展針對採油管的更輕便，更高效以及更節約的保溫，防水及防腐方法及設計。

【發明內容】

[0005]本實用新型針對上述現有技術的不足，提供了一種帶有納米氣凝膠毛氈的採油管。本實用新型通過納米氣凝膠毛氈作為保溫、防水及防腐材料包裹採油管，然後採用二氧化矽玻纖布將納米氣凝膠毛氈在採油管表面纏緊。納米氣凝膠毛氈不僅可以避免採油管工作時散熱過快問題，避免由於溫度降低引起油品黏度變大導致的管堵及減輕油品對管內壁的腐蝕。另外其憎水憎油性能使得採油管外部與高腐蝕性的油品及地下潮溼氣氛完全隔離，避免了採油管外壁的腐蝕。利用獨特的直徑設計，在二氧化矽玻纖布的外面再套上一層薄金屬套管，使得採油管和外部功能材料完全密合，中間無任何縫隙。金屬套管和納米氣凝膠毛氈及採油管將形成一個整體，從外觀上看不出任何保溫防水和防腐材料的存在。採用獨特的界面設計，使得橫截面上的納米氣凝膠毛氈，二氧化矽玻纖布及聚四氟乙烯密封塞被封閉的同時，外部薄金屬套管與採油管不直接接觸，切斷冷熱橋。由於採油管在經過包裹處理後與處理前相比內部溫度顯著提高，油品的粘度將明顯降低，因此對抑制採油管內部的堵塞及油汙的產生發揮重要作用。本實用新型還能同時有效抑制採油管內外壁的腐蝕問題。
[0006]本實用新型是通過以下技術方案來實現的，本實用新型包括採油管、納米氣凝膠毛氈、二氧化矽玻纖布和薄金屬密封管，採油管的兩端分別帶有內螺紋和外螺紋，採油管兩端的內螺紋和外螺紋能夠相匹配，納米氣凝膠毛氈、二氧化矽玻纖布和薄金屬密封管依次包裹在採油管上。
[0007]進一步地，本實用新型還包括兩個聚四氟乙烯密封塞，兩個聚四氟乙烯密封塞分別包裹在採油管的兩端並與納米氣凝膠毛氈的兩端相靠近。
[0008]更進一步地，在本實用新型中，沿採油管的軸向納米氣凝膠毛氈與二氧化矽玻纖布的長度相等，薄金屬密封管的長度大於納米氣凝膠毛氈的長度，兩個聚四氟乙烯密封塞均被薄金屬密封管所包裹。
[0009]更進一步地，在本實用新型中，薄金屬密封管的兩端在將納米氣凝膠毛氈，二氧化矽玻纖布和聚四氟乙烯密封塞封閉的前提下不直接接觸採油管，薄金屬密封管的兩端均被後續加工成直角，以便將納米氣凝膠毛氈，二氧化矽玻纖布及聚四氟乙烯密封塞裸露的截面封閉。
[0010]更進一步地，在本實用新型中，採油管的長度包括但不限於9.6米、10米、10.6米和12米，外徑包括但不限於0.073米和0.093米；納米氣凝膠毛氈和二氧化矽玻纖布的長度均比採油管短0.6米；納米氣凝膠毛氈的厚度包括但不限於0.01米和0.005米；二氧化矽玻纖布的厚度包括但不限於0.0001米、0.0002米和0.0003米；薄金屬密封管的材質包括但不限於不鏽鋼管、鋁合金管及其他硬質鋼管，種類包括無縫管和有縫管；薄金屬密封管的厚度包括但不限於0.001米、0.002米和0.003米，長度比採油管短0.58米；聚四氟乙烯密封塞的厚度為0.005米。
[0011]本實用新型的工作過程中，首先將納米氣凝膠毛氈包裹採油管的表面，並確保中間無縫隙，僅將採油管的外螺紋部分裸露；而後將二氧化矽玻纖布緊緊纏繞在包裹了納米氣凝膠毛氈部分的採油管表面；而後把採油管套入薄金屬密封管中，最後將聚四氟乙烯密封塞套在採油管兩端並與納米氣凝膠毛氈相近。納米氣凝膠毛氈和二氧化矽玻纖布的纏繞範圍為採油管無外螺紋部分，將一端的外螺紋完全露出。最外層的薄金屬密封管比納米氣凝膠毛氈長0.03米，可完全將纏繞有納米氣凝膠毛氈，二氧化矽玻纖布及聚四氟乙烯密封塞的部分蓋住，並且在兩端各留有0.01米的空隙，而後把兩端多出的0.01米的薄金屬管加工成向內垂直，將納米氣凝膠毛氈，二氧化矽玻纖布及聚四氟乙烯密封塞的截面完全封閉。最後將處理好的採油管逐根放入井中，將它們逐根連接並旋緊。因此，每根採油管和納米氣凝膠毛氈、二氧化矽玻纖布及薄金屬密封管形成一個完整的整體，在井下沒有任何地方直接出現納米氣凝膠毛氈或二氧化矽玻纖布，它們都被完全密封在薄金屬密封管中。經過這樣處理過後採油管具有優越的保溫隔熱，防水及防腐性能。
[0012]與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0013]第一，以高性能同時具備保溫、防水和防腐的納米氣凝膠毛氈作為包裹採油管的功能材料，納米氣凝膠毛氈的厚度只需要0.01米就可以達到0.05至0.08米傳統保溫材料的保溫效果，厚度的減小對空間有限的採油井來說尤其有意義。
[0014]第二，在包裹納米氣凝膠毛氈和二氧化矽玻纖布的採油管的外部再套上一層薄金屬套管，使得採油管和外部包裹的保溫、防水及防腐材料之間沒有任何縫隙，並成為一個整體，方便施工。
[0015]第三，對最外層金屬套管兩端邊緣做特殊處理，使得在將內部保溫功能材料封閉的同時不和採油管直接接觸，將外部保溫、防水及防腐材料的性能完全發揮，並同時將採油管和金屬套管之間可能的冷熱流完全隔斷。[0016]第四，採用高科技新型材料同時實現採油管的保溫、防水及防腐。此新型材料的功能性遠強於傳統材料，並且具有比重低、所需厚度薄、柔性易操作，只需傳統材料五分之一左右的厚度便能實現相似的效果。此方法簡單可行，在油井作業時使用綜合性強，特別對稠油的抽採十分有價值，能明顯降低管堵及腐蝕的發生，具有極高的安全和經濟價值。
[0017]第五，本實用新型結果巧妙，外形美觀，突出其多種功能性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0019]圖2為圖1中A-A剖面的結構示意圖；
[0020]圖3為圖1中B-B剖面的結構示意圖；
[0021]其中:1、採油管，2、納米氣凝膠毛氈，3、二氧化矽玻纖布，4、薄金屬密封管，5、聚四氟乙烯密封塞。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例以本實用新型技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護範圍不限於下述的實施例。
[0023]實施例
[0024]如圖1至圖3所示，本實用新型包括採油管1、納米氣凝膠毛氈2、二氧化矽玻纖布
3、薄金屬密封管4和聚四氟乙烯密封塞5，採油管I的兩端分別帶有內螺紋和外螺紋，採油管I兩端的內螺紋和外螺紋能夠相匹配，納米氣凝膠毛氈2、二氧化矽玻纖布3和薄金屬密封管4依次包裹在採油管I上，兩個聚四氟乙烯密封塞5分別包裹在採油管I的兩端並與納米氣凝膠毛氈2的兩端相靠近，沿採油管I的軸向納米氣凝膠毛氈2與二氧化矽玻纖布3的長度相等，薄金屬密封管4的長度大於納米氣凝膠毛氈2的長度，兩個聚四氟乙烯密封塞5均被薄金屬密封管4所包裹，包裹後薄金屬密封管4的兩端均採取特殊處理。在本實施例中，採油管I的長度和外徑分別為9.6米和0.073米，納米氣凝膠毛氈2和二氧化矽玻纖布3的長度均為9米，納米氣凝膠毛氈2的厚度為0.01米，薄金屬密封管4的長度和厚度分別為9.03米、0.001米。
[0025]在本實用新型的工作過程中，首先將9米長的納米氣凝膠毛氈2包裹在9.6米長、外徑為0.073米的採油管I的表面，並確保中間無縫隙，僅將採油管I的外螺紋部分裸露；而後將二氧化矽玻纖布3緊緊纏繞在包裹了納米氣凝膠毛氈2部分的採油管I表面；而後把採油管I套入薄金屬密封管4中，最後把聚四氟乙烯密封塞套入管中。納米氣凝膠毛氈2和二氧化矽玻纖布3的纏繞範圍為採油管I無外螺紋部分，將一端的外螺紋完全露出。最外層的薄金屬密封管4的長度為9.03米，可完全將纏繞有納米氣凝膠毛氈2和二氧化矽玻纖布3的部分蓋住，並且兩端各留有0.01米的空隙，而後薄金屬密封管4兩端長的0.01米處理成向內垂直，包裹納米氣凝膠毛氈2、二氧化矽玻纖布3和聚四氟乙烯密封塞的截面。最後將處理好的採油管I逐根放入井中，將它們逐根連接並旋緊。在旋緊的過程中，採油管I裸露的外螺紋部分被逐步旋入另一根採油管I中。因此，每根採油管I和納米氣凝膠毛氈
2、二氧化矽玻纖布3、聚四氟乙烯密封塞及薄金屬密封管4形成一個完整的整體，在井下沒有任何地方直接出現納米氣凝膠毛氈2或二氧化矽玻纖布3，它們都被完全密封在薄金屬密封管4中。與此同時薄金屬套管與採油管不直接接觸，避免了引起散熱現象的冷熱橋的出現。經過這樣處理過後採油管I具有優越的保溫隔熱，防水及防腐性能。
【權利要求】
1.一種帶有納米氣凝膠毛氈的採油管，包括採油管(1)，採油管(I)的兩端分別帶有內螺紋和外螺紋，採油管(I)兩端的內螺紋和外螺紋能夠相匹配，其特徵在於，還包括納米氣凝膠毛氈(2)、二氧化矽玻纖布(3)和薄金屬密封管(4)，納米氣凝膠毛氈(2)、二氧化矽玻纖布(3)和薄金屬密封管(4)依次包裹在採油管(I)上。
2.根據權利要求1所述的帶有納米氣凝膠毛氈的採油管，其特徵在於，還包括兩個聚四氟乙烯密封塞(5)，兩個聚四氟乙烯密封塞(5)分別包裹在採油管(I)的兩端並與納米氣凝膠毛氈(2)的兩端相靠近。
3.根據權利要求2所述的帶有納米氣凝膠毛氈的採油管，其特徵在於，沿採油管(I)的軸向納米氣凝膠毛氈(2)與二氧化矽玻纖布(3)的長度相等，薄金屬密封管(4)的長度大於納米氣凝膠毛氈(2)的長度，兩個聚四氟乙烯密封塞(5)均被薄金屬密封管(4)所包裹。
4.根據權利要求3所述的帶有納米氣凝膠毛氈的採油管，其特徵在於，薄金屬密封管(4)的兩端在將納米氣凝膠毛氈(2)，二氧化矽玻纖布(3)和聚四氟乙烯密封塞(5)封閉的前提下不直接接觸採油管，實現冷熱橋斷開。
5.根據權利要求4所述的帶有納米氣凝膠毛氈的採油管，其特徵在於，採油管(I)的長度為9.6米、10米、10.6米或12米，外徑為0.073米或0.093米；納米氣凝膠毛氈(2)和二氧化矽玻纖布(3)的長度均比採油管短0.6米；納米氣凝膠毛氈(2)的厚度為0.01米或0.005米；二氧化矽玻纖布(3)的厚度為0.0001米、0.0002米或0.0003米；薄金屬密封管(4)的材質為不鏽鋼管、鋁合金管或其他硬質鋼管，種類包括無縫管和有縫管；薄金屬密封管(4)的厚度為0.001米、0.002米或0.003米，長度比採油管短0.58米；聚四氟乙烯密封塞(5)的厚度為0.005米。
【文檔編號】F16L58/00GK203757290SQ201320669227
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年10月28日 優先權日:2013年10月28日
【發明者】米峰 申請人:上海美橋科材料科技有限公司