本發(fā)明涉及一種適用于油田機械采油井的采油管柱及采地下熱水井管柱的內襯耐磨、外裹隔熱保溫復合油管。

背景技術：

目前在油田實際生產過程中普遍采用純光管管柱采油的傳流方式(未加任何油管隔熱保溫及防偏磨措施)，采地下熱水井管柱也是采用純光管管柱采地下熱水的方式，這些采油及采熱水的方式均存在大量地下自然熱能浪費及未充分利用的問題。純光管管柱采油方式具體存在深層位自然溫度高的原油通過機械舉升將原油提升到井口時，原油自身溫度大量損失，使原油在井筒中流動性差、結蠟，導致抽油機載荷增加，嚴重時還需用熱水洗井，用電加熱提高井口原油溫度，用加各種化學降粘劑、清蠟劑來降粘清蠟；具體存在桿管偏磨、桿管之間摩擦阻力大、結垢、桿管損壞嚴重等技術問題，增加采油生產成本，浪費電能及地面集輸系統加熱爐的熱能。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種內襯耐磨、外裹隔熱保溫復合油管，能有效的解決桿管偏磨、結垢、桿管損壞嚴重問題；能有效地降低原油從井底流到井口過程中原油自身的溫度損失問題，并改善原油在井筒中的粘度、結蠟、流態(tài)，在實際生產中實現提高原井口原油溫度15～30℃，從而解決油井熱洗、加各種化防藥劑、電加熱降粘、降低抽油機載荷、油井節(jié)電、及簡化地面集輸工藝流程、將三管伴熱改為單管不加熱常溫輸送，去掉熱水爐等一系列重大技術難題，達到節(jié)能減排、創(chuàng)收增效、大大降低石油開采成本的目的。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種內襯耐磨、外裹隔熱保溫復合油管，所述油管的兩端為加工有外螺紋的螺紋段，靠近兩端螺紋段的部分為兩操作段，兩操作段之間的部分為中間段，油管與油管之間由油管接箍將油管聯接起來下井使用；在所述的油管(1)內固定嵌裝一內管(2)作為油管內防腐耐磨層，內管(2)的長度大于油管(1)，內管的兩端面突出在油管(1)端部端面之外；在所述油管(1)中間段油管外壁均勻地包裹一層隔熱保溫層(3)，在隔熱保溫層(3)的外側均勻地搭接纏繞隔熱保溫層定型保護帶(4)，將油管中間段外側包裹完隔熱保溫層及隔熱層定型保護帶后，將其一并穿入隔熱保溫油管外層保護管(5)內；在所述油管(1)中間段兩端部設置了防位移強制密封裝置，防位移強制密封裝置分別由相鄰直接套在油管(1)上的固定鋼圈(6)、防位移定位環(huán)(7)、密封膠圈(8)及外層保護管(5)被強制壓縮后所形成有一定斜度的變徑段聯合組成；在所述的油管聯接接箍(13)及操作段處，其外圍固定有提前預制好帶加強筋的兩個對接的半圓隔熱管殼(10)，在兩個對接的半圓隔熱管殼(10)上對稱設置有若干組管殼緊固螺絲(11)，在兩個對接的半圓隔熱管殼加強筋的間隙中填充了隔熱材料(12)，將兩個對接的半圓隔熱管殼在填充了隔熱材料后沿半圓的內表面及兩端面噴涂了密封膠(14)；在所述的油管(1)中間段的端部與操作段處兩個對接的半圓隔熱管殼(10)的端部之間設置了梯形密封膠圈(9)。

所述內管(2)為熱塑性高密度聚乙烯復合管或超高分子量聚乙烯復合管，通過內管兩端面的封頭及內管彈性恢復功能，使內管能牢牢的緊固在油管內。

將保溫材料套裝在一個防水、隔輻射熱的絕熱套袋(15)中成為一整體，然后均勻包裹在油管(1)中間段的油管外側，形成所述的隔熱保溫層(3)；在隔熱保溫層(3)的外側均勻搭接纏繞了將隔熱層緊貼纏緊的定型保護帶(4)，定型保護帶(4)選用抗拉力強的纖維帶；定型保護帶(4)的外側為隔熱保護油管外層保護管(5)，外層保護管(5)選用無縫鋼管或玻璃鋼管材料制作。

所述保溫材料選用氣凝膠納米超級隔熱保溫氈。

在所述油管(1)中間段兩端部設置了防位移強制密封裝置，該裝置是將固定鋼圈(6)焊接在油管外壁的設定位置上，再將用增強尼龍制作的防位移定位環(huán)(7)、密封膠圈(8)套裝在固定鋼圈(6)的外側，最后在外層保護管(5)的最外端通過液壓設備將該處的外層保護管(5)及密封膠圈(8)由較粗的外徑，強制壓縮到較細的外徑，以在油管中間段的端部形成了有一定斜度的強制扣壓密封的外層保護管的變徑段。

固定在油管接箍及操作段上的兩個對接的半圓隔熱管殼(10)是選用增強尼龍材料通過注塑工藝制作而成；在管殼中設有多組加強筋；在加強筋之間的間隙中填充了隔熱材料；在兩個半圓隔熱管殼的內表面及兩端面噴涂了一層密封膠。

在油管(1)中間端的端部與操作段處兩個對接的半圓隔熱管殼(10)的端部之間設置了梯形密封膠圈(9)，梯形密封膠圈材料選用丁晴橡膠材料。

本發(fā)明的優(yōu)點是：通過在油管內嵌裝的內管能有效的解決油管內腐蝕、結垢、桿管偏磨所造成桿管損壞嚴重；充分利用地層自身熱能，通過在油管管柱上增加油管隔熱保溫功能，來減少原油從井底較高溫度舉升到井口過程中原油自身溫度的損失，實現提高井筒及井口原油溫度，改善原油在井筒中的粘度、結蠟、流態(tài)、在實際生產中實現提高原井口原油溫度15～30℃，從而解決油井熱洗、加各種化防藥劑、電加熱降粘、降低抽油機載荷、油井節(jié)電、及簡化地面集輸工藝流程、將三管伴熱改為單管不加熱常溫輸送，去掉熱水爐等一系列重大技術難題，真正達到節(jié)能減排、創(chuàng)收增效、大大降低石油開采成本。

本發(fā)明更為突出的實質性特點是：1、在隔熱保溫油管兩端設置了防位移強制密封裝置，該裝置成功解決了油管端部的密封問題，從而保證油井中的油水混合物不能進入隔熱保溫層中而降低隔熱保溫效果，成功解決了隔熱保溫油管在起下油管過程中與井筒中套管之間因產生較大摩擦力，而造成外層保護管與油管隔熱保溫層之間產生的錯位偏移。同時將隔熱保溫油管最外層保護管(5)，由原來承外壓能力較低的高密度聚乙烯復合材料改用無縫鋼管、玻璃鋼管或其它高強度承外壓材料制作的管材，改進后徹底解決了由于外層保護管擠壓變形后，造成的隔熱保溫層變薄而降低其隔熱效果，造成的外層保護管(5)與油管(1)的環(huán)空壓力增大而使油管端部密封不佳，造成的原保護層局部增粗導致油管提不起來的事故等諸多技術問題。

2、將油管接箍及操作段上的兩個對接的半圓隔熱管殼進行了較大改進，選用了增強尼龍或其它高強材料制作半圓隔熱管殼，為增強半圓隔熱管殼承外壓能力，在管殼中加了較多組加強筋；為增加半圓隔熱管殼的保溫性能，在管殼中加強筋之間的間隙中填充了隔熱材料；為解決兩個半圓殼對接時密封不好而進入液體問題，在兩個半圓隔熱管殼的內表面及兩端面噴涂了一層密封膠。通過以上改進解決了原純尼龍結構半圓隔熱管殼雖然外觀不變形但隔熱效果較差，原丁晴中間夾隔熱材料的半圓隔熱管殼在井下較高溫度時外觀變形等技術問題。

3、將油管內嵌裝的油管內防腐耐磨層，與油管外包裹的隔熱保溫層共同使用在同一根油管中，達到了2種功能疊加的復合油管功能，從而解決了以上說明書中所述的所有技術問題，使該專利所述的油管發(fā)揮的作用更大，克服了現有技術中存在的缺點和不足。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖。

圖2是圖1的沿a—a方向剖視圖。

圖3是圖1的局部ⅰ放大示意圖。

圖4是圖3的沿b—b方向剖視圖。

具體實施方式

本發(fā)明所述的一種內襯耐磨、外裹隔熱保溫復合油管的結構，如圖1、圖2、圖3、圖4所示：一種內襯耐磨、外裹隔熱保溫油管，所述的油管兩端為加工有外螺紋的螺紋段，靠近兩端螺紋段的部分為兩操作段，兩操作段之間的部分為中間段，油管與油管之間由油管接箍將油管聯接起來下井使用；在所述油管(1)內固定嵌裝一內管(2)作為油管內防腐耐磨層，內管(2)的長度大于油管(1)，內管兩端面突出在油管端部端面之外；在所述油管(1)中間段油管外壁均勻地包裹一層隔熱保溫層(3)，在隔熱保溫層(3)的外側均勻地搭接纏繞隔熱保溫層定型保護帶(4)，將油管中間段外側包裹完隔熱保溫層及隔熱層定型保護帶后，將其一并穿入隔熱保溫油管外層保護管(5)內。

在所述的油管(1)內固定嵌裝一內管(2)作為油管內防腐耐磨層，內管(2)的長度大于油管(1)的兩端面并突出在油管(1)端面之外，內管(2)采用熱塑性高密度聚乙烯復合材料或超高分子量聚乙烯復合材料制作，通過內管兩端的封頭及內管彈性恢復功能，使內管能牢牢的緊固在油管內。

將氣凝膠納米超級隔熱保溫氈或其它保溫材料套裝在一個防水、隔輻射熱的絕熱套袋(15)中成為一整體(絕熱套袋為防水、隔輻射熱材料制作的套袋)，然后均勻包裹在油管(1)中間段的油管外側，形成所述的隔熱保溫層(2)。

為將隔熱保溫材料均勻緊貼包裹在油管(1)外側，同時防止在穿管時將防水、隔輻射熱絕熱套袋劃破，故采用抗拉力強的纖維帶作為定型保護帶(4)均勻搭接纏繞在隔熱保溫材料的外側。

外層保護管(5)選用無縫鋼管、玻璃鋼管或其它高強度承外壓材料制作，以便克服井筒中液柱壓力所形成的外壓，將外層保護管(5)擠壓變形，外層保護管(5)如果被擠壓變形，會造成隔熱保溫層變薄而降低隔熱效果，還會造成外層保護管(5)與油管(1)的環(huán)空壓力增大而使油管端部密封效果不佳，更嚴重時會造成油管局部管徑增粗，導致油管提不起來的事故發(fā)生。

在所述油管(1)中間段兩端部設置了防位移強制密封裝置，該裝置是將固定鋼圈(6)焊接在油管外壁的設定位置上，再將用增強尼龍制作的防位移定位環(huán)(7)、密封膠圈(8)套裝在固定鋼圈(6)的外側，最后在外層保護管(5)的最外端通過液壓設備將該處的外層保護管(5)及密封膠圈(8)由較粗的外徑，強制壓縮到較細的外徑，這樣在油管中間段的端部形成了有一定斜度的外層保護管的變徑段，由相鄰直接套在油管(1)上的固定鋼圈(6)、防位移定位環(huán)(7)、密封膠圈(8)、有一定斜度的外層保護管(5)的變徑段共同作用，構成了完整的防位移強制密封裝置；該裝置是通過液壓設備將外層保護管(5)與丁晴密封膠圈(8)進行同步強制縮徑壓縮，壓縮后提高了密封膠圈的密度和外層保護管與密封膠圈之間的緊密度，達到了隔熱保溫油管端部密封的要求，從而保證了油井中的油水混合物不能進入隔熱保溫層中而降低隔熱效果；該裝置在有一定斜度的外層保護管變徑段與固定鋼圈(6)，防位移定位環(huán)(7)共同作用下，解決了隔熱保溫油管在起下油管過程中與井筒中套管之間因產生較大摩擦力，而造成外層保護管與油管隔熱保溫層之間產生的錯位偏移。

固定在油管接箍及操作段上的兩個對接的半圓隔熱管殼(10)是選用增強尼龍或其它高強材料通過注塑工藝制作而成；為增強半圓隔熱管殼承外壓能力，在管殼中加了較多組加強筋；為增加半圓隔熱管殼的保溫性能，在管殼中加強筋之間的間隙中填充了隔熱材料；為解決兩個半圓殼對接時密封不好而進入液體問題，在兩個半圓隔熱管殼的內表面及兩端面噴涂了一層密封膠。

為解決油管與油管通過油管接箍聯接時的間距不確定的問題，在油管(1)中間端的端部與操作段處兩個對接的半圓隔熱管殼(10)的端部之間設置了梯形密封膠圈(9)，以解決該處存在間距不確定所造成的密封問題；梯形密封膠圈材料選用丁晴或其它耐壓、耐油、耐溫、耐腐蝕的橡膠材料。

在所述油管(1)兩個操作段處的處理及安裝方式為：油管與油管通過油管接箍(13)在施工現場聯接好后，將提前預制好的兩個半圓隔熱管殼(10)在現場對接并用緊固螺絲(11)將其擰緊，最后將梯形密封膠圈安裝好，整個安裝過程完成。通過它們的聯合使用，保證了整個管柱在下井使用中的耐磨及隔熱保溫效果，在起下油管中耐撞擊、抗油管與套管之間強大的摩擦力，承受在熱洗井時強大的外壓等功能的實現。

所述的氣凝膠納米超級隔熱保溫氈及絕熱套袋，選用浙江紹興市納諾科技有限公司生產的產品。

所述的熱塑性高密度聚乙烯復合管或超高分子量聚乙烯復合管、半圓隔熱管殼、防位移定位環(huán)、密封膠圈，選用北京中加天和科技發(fā)展有限公司設計、生產并銷售的產品。

所述的鋼油管、抗拉力強的纖維帶、無縫鋼管或玻璃鋼管，屬已有技術可委托加工生產。

以上材料的選擇，僅是實施方式中的列舉，其他類似產品也是本專利的選項，所描述實施例僅僅是部分實施例而不是全部，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利的保護范圍。