專利名稱：深井中自由懸掛的輔助噴管的新結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無需停止開采即可連續(xù)從地面向礦井中噴射含腐蝕成份和/或沉淀物的液體的輔助噴管裝置。
本發(fā)明特別適用于地?zé)峋?，以克服地?zé)崃鳟a(chǎn)生的熱化學(xué)腐蝕和積垢帶來的影響，延長使用壽命。自七十年代以后，在擁有眾多“雙井”系統(tǒng)的巴黎盆地地?zé)岬V區(qū)，這些問題已經(jīng)引起注意。
在這些裝置中，溫度為50°～85℃并含有較高鹽份(15-25克/升)的地?zé)崃髂軌蛐纬扇苡休^多二氧化碳和水的氣相態(tài)，它相當(dāng)于PH值為6～6.4的弱酸，這種浸蝕性的危害是因腐蝕、管內(nèi)沉淀物以及儲(chǔ)液器裸露部分堵塞的影響，所造成的破壞傳到容器的某些區(qū)域，迅速不斷地?fù)p壞。
損壞的過程大致如下-噴射裝置在井中的噴管上很小程度上被腐蝕;
-被溶解的鐵管和所在的溶液形成硫化鐵;
-硫化鐵在鋼管管內(nèi)的保護(hù)層上積垢，而又無法對(duì)管內(nèi)形成保護(hù)(因?yàn)樵诔恋砦锵旅娴母g仍在擴(kuò)大);
-水中的顆粒(懸浮的固體)擴(kuò)散，并將熱交換器堵塞，噴管內(nèi)的沉淀物/積垢積存在露出的管子底部和內(nèi)部;
-吸入液體的損失量加大，使地?zé)峄芈返难h(huán)減少，地面設(shè)施和裝置被堵塞。
為了減少以至完全克服上述缺點(diǎn)，可采用各種不同的治理和予防方法，其中化學(xué)方法是用得比較多的。
由于向井底噴射的腐蝕/沉淀物分別含有腐蝕薄層和沉淀顆粒，所以上述處理方法并不能滿足使用地?zé)嵩O(shè)施中所有必要條件，特別是對(duì)輔助噴管的穩(wěn)定性的要求，法國專利2463197和2502239中表述了一種噴射脂旋胺作為抑制劑的處理方法和在井底與輔助噴管相聯(lián)的噴射裝置。
生產(chǎn)井的目的是能夠盡可能多地采集地?zé)?，因此，生產(chǎn)套管內(nèi)的輔助噴管的尺寸應(yīng)最小，以限制流量的損失。與地?zé)崃鹘佑|的直徑為1″～1 1/4 ″的常用碳鋼管很容易被腐蝕，而用直徑為1″的玻璃纖維管，則由于材料機(jī)械性能太差而經(jīng)常發(fā)生事故。
選擇有色合金(鉻、鉬、鎳等)會(huì)使成本增加，并帶來其它缺陷，即，由于少量硫化氫的存在而使固體結(jié)構(gòu)變脆。
本發(fā)明的目的在于，為減少該系統(tǒng)在實(shí)際使用進(jìn)程中的諸多不便，采用其機(jī)械性能符合應(yīng)用要求的一個(gè)金屬管芯，并在該管外涂復(fù)一種對(duì)于地?zé)崃鞒尸F(xiàn)惰性的材料，同時(shí)保持限定的直徑。
通過結(jié)合如下附圖所述的實(shí)施例，能夠很容易理解本發(fā)明的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。其中

圖1是裝有深井泵的生產(chǎn)井中所使用的輔助噴管的一個(gè)實(shí)施例;
圖2是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的一個(gè)輔助噴管的橫截面圖;
圖3中包括a、b、c和d，它們分別是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的不同形式的輔助噴管的橫截面視圖。
在圖1中，地?zé)崃魇强垦b在輸送管2中的泵1內(nèi)的壓力送出去的，然后地?zé)崃鹘?jīng)井口4上的控制閥3下面的管道送至地面管路5，再送到熱交換器中。輔助噴管6由密封箱7的中間通過井口4，當(dāng)井口移動(dòng)時(shí)(特別是在實(shí)際使用中)，密封箱7用來保證井口4上輔助噴管的密封性。輔助噴管纏繞在地面的線盤8上，它能使輔助噴管的下端點(diǎn)達(dá)到很深的位置?；?裝在線盤8和密封7之間，其纏繞半徑與其性能相適應(yīng)，它負(fù)責(zé)支承輔助噴管，并將它保持在一定的位置上。
圖2表示了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的一個(gè)實(shí)施例。其中有一個(gè)用來輸送沉淀物并確保輔助噴管必要的機(jī)械性能的中心管狀機(jī)構(gòu)10。中心管10的外層包有電化學(xué)惰性材料11，它與地?zé)崃鹘佑|，該防腐層是連續(xù)生產(chǎn)的機(jī)器上制成的，中心管10和拉繩12在材料11的中心。防腐層可用擠壓或吹塑制成。在常規(guī)應(yīng)用場(chǎng)合，柱形包層11的材料是聚脂材料，它能承受使用的機(jī)械性能以及熱和化學(xué)性能。在某些應(yīng)用場(chǎng)合，也可采用諸如合成橡膠，尼龍或特別在有溫度影響時(shí)用聚四氟己烯(特氟隆)等材料。包層11材料的最佳選擇有賴于各種特定的應(yīng)用環(huán)境條件，如地?zé)峄蚴烷_采及溫度等。在包層11里面和管10的外部有一些鋼制拉繩12，當(dāng)中心管損壞或包層11磨損時(shí)，如測(cè)量裝置在井中不斷升降過程中，鋼制拉繩12可以起到保護(hù)中心管10的作用;鋼制拉繩12還可使輔助噴管具有相應(yīng)的機(jī)械性能，以保證在安裝、提升過程中，甚至在管10斷裂時(shí)的安全性。隔開金屬管的包層材料11也能起到聯(lián)接桿的作用。
在最佳實(shí)施例中，按照石油開采標(biāo)準(zhǔn)，輔助噴管端部的直徑為1″(25.4毫米);中心管固定用的材料應(yīng)能不受沉淀物成分的影響，可以是INOX316L鋼管，其外徑為10毫米，內(nèi)徑為8毫米。另一些在腐蝕性液體中使用的輔助噴管可用Incoloy82b、固康鎳合金625，或Hasteloy材料，但并非僅限這些。拉繩12的數(shù)量(最好為4根)，可隨使用情況的不同而變化，在圖2中，拉繩12的外徑是5毫米，這個(gè)外徑根據(jù)使用的標(biāo)準(zhǔn)和其它部件的尺寸而定。例如，在另一個(gè)實(shí)施例中，輔助噴管的外徑可以是1 1/4 ″(31.75毫米)，中心管10的外徑為12毫米，內(nèi)徑為10毫米。顯然，拉繩12材料的拉伸系數(shù)要小于管10的拉伸系數(shù)。這種設(shè)計(jì)可用于固定型的(即放在固定地點(diǎn))，也可用于將液體噴射到一定位置的。
圖3表示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的輔助噴管的另一些不同的變型。
在其中的圖a)中，輔助噴管6包括一個(gè)中心管狀機(jī)構(gòu)10，由材料11構(gòu)成的第一柱形密封層110包住中心管狀機(jī)構(gòu)10，管狀機(jī)構(gòu)的外層有四個(gè)布置在密封層110中的拉繩120，121，122和123，它們對(duì)稱于中心管10的縱軸。四個(gè)拉繩最好在兩個(gè)正交的平面內(nèi)兩兩相對(duì)。
在圖3b)中，在第一密封層110和中心噴管10之間有第二密封層111，根據(jù)應(yīng)用要求選擇的特定材料的第二密封層能夠很好地保護(hù)中心噴管10。
在圖3C)中，有一包住第一密封層110的第三密封層112，外層套管型的第三密封層能夠加強(qiáng)整個(gè)構(gòu)件對(duì)外部介質(zhì)的密封性。在輔助噴管采用圖3d)型式時(shí)，為加強(qiáng)輔助噴管的機(jī)械強(qiáng)度同時(shí)保持纏繞時(shí)的撓性，其中設(shè)有8個(gè)拉繩120～127，這些拉繩沿中心管的中縱軸對(duì)稱分布。
防腐的密封層并不限于上述的第一密封層110，第二密封層111和第三密封層112，構(gòu)成密封層的材料為，在圖3b)中第二密封層111 第一密封層110氟化聚酰胺(PVDF) 聚酰胺11(PAll)聚酰胺11(PAll) 聚合聚丙烯(PP)氟化聚酰胺(PVDF) 聚合聚丙烯(PP)Chorotrifluoro Ethylene(Halar) 聚酰胺11(PAll)Chorotrifluoro Ethylene(Halar) 氟化聚酰胺(PVDF)在圖3c)中第一密封層110 第二密封層111 第三密封層112聚合聚丙烯(PP) 聚酰胺ll(PAll) EPDM/聚丙烯聚合聚丙烯(PP) 氟化聚酰胺(PVDF) EPDM/聚丙烯另一個(gè)較好的方法是用一對(duì)拉繩從噴射頭向井底傳送操縱電信號(hào)指令。
權(quán)利要求
1.一個(gè)從地面向井中噴射含腐蝕或沉淀成份的液體，而不中斷其開采的裝置，其中包括一個(gè)運(yùn)輸噴出物的輔助噴管(6)，其特征在于，輔助噴管(6)包括一個(gè)中心管狀機(jī)構(gòu)(10)，它的外面包有對(duì)于井內(nèi)液體呈現(xiàn)惰性的材料(11)和設(shè)置在中心管(10)周圍的拉繩(12)，該拉繩也涂復(fù)有材料(11)，以使該裝置具有下降和提升作業(yè)所必需的機(jī)械強(qiáng)度，并且在包層(11)損壞的情況下，該拉繩也可以用作第二保護(hù)機(jī)構(gòu)，而包層(11)用來保護(hù)管(10)不受井內(nèi)液體的腐蝕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的輔助噴管(6)是連續(xù)繞在線盤(8)上的，以便在地面上安裝和存放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述的輔助噴管(6)是一個(gè)整體可移動(dòng)型的卷繞管，以便根據(jù)需要進(jìn)行噴射。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述的輔助噴管(6)是固定安裝在井上的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，惰性材料(11)是在縱向連續(xù)擠壓的聚合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的拉繩(12)是金屬繩索。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的中心管(10)選擇的材料要能夠承受其所使用的條件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，輔助噴管(6)在地面上的固定是由滑輪(9)完成的，輔助噴管就安裝在滑輪上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任何一項(xiàng)的裝置，其特征在于，輔助噴管包括-一個(gè)中心管狀機(jī)構(gòu)(10);-一個(gè)包在金屬的中心管狀機(jī)構(gòu)(10)周圍，由材料(11)構(gòu)成的第一密封層(110);-四個(gè)設(shè)在第一密封層中心的拉繩(120，121，122，123)，它們與中心管的縱軸對(duì)稱，在兩個(gè)正交的平面內(nèi)兩兩相對(duì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，在金屬的中心管狀機(jī)構(gòu)(10)和第一密封層(110)之間有第二密封層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，有一個(gè)將第一密封層包住的第三密封層。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至10中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在輔助噴管中有8根與中心管縱向軸線對(duì)稱設(shè)置的拉繩(120至127)。
全文摘要
一個(gè)無需停止開采即可將含有腐蝕和沉淀物的流體從地面向礦井中噴射的輔助噴管裝置，本發(fā)明包括一個(gè)輸送液體的噴管10，其上所涂復(fù)的惰性材料11與井中的液體接觸，還包括拉繩12，該拉繩在管10的周圍，并也涂復(fù)有材料11，在包層11損壞的情況下，它同時(shí)可作為管10的第二保護(hù)層，并且滿足噴射的機(jī)械性能要求，在礦井提升作業(yè)過程中尤其如此。
文檔編號(hào)E21B37/00GK1055219SQ9110172
公開日1991年10月9日 申請(qǐng)日期1991年2月21日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月22日
發(fā)明者安吉馬奇·彼里, 杜隆·羅蘭德, 魯塞特·雷蒙德 申請(qǐng)人:安吉馬奇·彼里, 杜隆·羅蘭德, 魯塞特·雷蒙德