一種用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型的用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置，包括小直徑短管兩端的加料裝置和牽拉裝置以及穿過小直徑短管和加料裝置連接左右牽拉裝置的鋼絲繩，鋼絲繩上固定有間距設置的左右膠塞；在該裝置的基礎上，通過控制左右膠塞按照一定的速度往復運動，同時帶動加料裝置內(nèi)的防腐涂料運動；利用膠塞外壁與小直徑短管內(nèi)壁的過盈配合達到內(nèi)防腐的目的。本實用新型解決了小直徑管的內(nèi)防腐問題，提高了管柱壽命，保障了安全生產(chǎn)；與同類技術比較提高了防腐層均勻性、附著力；優(yōu)選的多級內(nèi)擠涂設計，提高了生產(chǎn)效率，并且結構簡單、設備成本低，可廣泛適用于標準化作業(yè)和現(xiàn)場施工。
【專利說明】—種用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及天然氣井中排水采氣管內(nèi)防腐蝕與防護【技術領域】，具體涉及一種用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的天然氣井產(chǎn)水可導致井筒積液，積液引起氣井不產(chǎn)氣，排水采氣是低產(chǎn)氣井主要措施，采用小直徑連續(xù)油管加大流速提高氣體攜液流量，可實現(xiàn)穩(wěn)定的排水采氣目的，是作為排水采氣的主要方式。但管材成本高，一般的連續(xù)油管管壁為3mm，在腐蝕氣井中不易長期安裝在井下否則腐蝕將導致管材斷裂，發(fā)生事故。為了降低成本，已開發(fā)了單根絲扣連接的小直徑管，采用45#碳鋼無縫管管端加熱鐓粗后再加工絲扣成型，主要解決了接頭連接強度低、抗滑扣能力差的問題，使其成本可大幅下降，但還存在，管材抗蝕能力低的缺點?，F(xiàn)有的45#碳鋼管加工成型后的規(guī)格一般為管壁外徑Φ38πιπι，接頭部位外徑Φ50，內(nèi)徑Φ 30mm(管壁厚8mm)接頭與管體為一體,絲扣連接后的通徑一致。
[0003]現(xiàn)有的抗腐蝕、耐溫、耐壓有機涂層國內(nèi)外已有成熟產(chǎn)品，關鍵要解決的是，內(nèi)防腐層加工工藝?，F(xiàn)有防腐層工藝主要有1.內(nèi)噴涂工藝，但不適合小直徑管。2.浸清法是將短管侵入防腐液中防腐。3.離心法是指管材置于高速旋轉下將涂料涂上去。4.負壓法是將涂料打入管內(nèi)在真空泵作用下，涂料流動過程貼附在表面。上述工藝的共同缺點是附著力低，不適應雙組份涂料，涂料浪費大，涂層不均勻度高。
[0004]內(nèi)擠涂工藝是將涂料置于管內(nèi)由膠球隔離的空間，在壓縮空氣作用下推動膠球快速移動，膠球外壁將涂料擠入管壁，形成的涂層附著力高均勻度高。但目前主要在Φ50以上長距離在線管道上應用，尚無短距離工廠化作業(yè)，短距離作業(yè)的技術問題:①氣壓作用下球體運移速度過快，難以控制涂料，建立有效均勻厚度是作業(yè)效率低、成本高。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是提供一種用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置，來解決現(xiàn)有技術中天然氣井中小直徑短管內(nèi)壁擠涂抗腐蝕層工藝的附著力低、涂料浪費大、涂層不均勻度高的問題。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型提供了 一種用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置，所述內(nèi)擠涂層裝置包括與小直徑短管兩端密封連接的左加料裝置和右加料裝置；還包括穿過小直徑短管、左加料裝置、右加料裝置的鋼絲繩；所述鋼絲繩兩端分別連接左牽拉裝置和右牽拉裝置；所述鋼絲繩上間距固定有置于左牽拉裝置內(nèi)的膠塞一和膠塞二 ；所述內(nèi)擠涂層裝置還包括左裝置基座和右裝置基座；所述左牽拉裝置和右牽拉裝置分別固定于左裝置基座和右裝置基座上。
[0007]所述左牽拉裝置包括左步進電機，還包括:與左步進電機通過左軸聯(lián)套連接的左傳動軸；所述左傳動軸通過左離合器與左卷筒連接；所述鋼絲繩左端與左卷筒連接；所述左卷筒套接于固定在左裝置基座上的左滾筒軸；所述左滾筒軸與左傳動軸軸線平行設置；[0008]所述右牽拉裝置包括右步進電機，還包括:與右步進電機通過右軸聯(lián)套與右傳動軸連接；所述右傳動軸通過右離合器與右卷筒連接；所述右卷筒與鋼絲繩右端連接；所述右卷筒套接于固定在右裝置基座上的右滾筒軸；所述右滾筒軸與右傳動軸軸線平行設置；
[0009]所述左傳動軸和右傳動軸末端分別置于左軸承座和右軸承座內(nèi)；所述左滾筒軸和右滾筒軸兩端分別置于左滾筒軸承座組和右滾筒軸承座組內(nèi)。
[0010]所述左滾筒軸和右滾筒軸均為長軸其軸向分別間距設置有復數(shù)個左卷筒和右卷筒；所述左傳動軸和右傳動軸均為長傳動軸并且軸向間距設置有復數(shù)個與左卷筒和右卷筒連接的左離合器和右離合器。
[0011]所述內(nèi)擠涂層裝置還包括上端面制有彼此平行半圓凹槽的固定支架；所述小直徑短管置于半圓凹槽內(nèi)并通過卡箍固定。
[0012]所述左加料裝置和右加料裝置外側端口制有可通過鋼絲繩的堵帽；該堵帽中心制有中心孔；所述左加料裝置和右加料裝置分別固定于固定支架兩端。
[0013]所述左傳動軸和右傳動軸分別由多個短軸和軸聯(lián)器軸向固定連接而成。
[0014]所述膠塞一和膠塞二外圓周表面制有半圓形凸起。
[0015]本實用新型的技術效果和優(yōu)點如下:
[0016]1.本實用新型主要包括小直徑短管兩端的加料裝置和牽拉裝置以及穿過小直徑短管和加料裝置連接左右牽拉裝置的鋼絲繩，鋼絲繩上固定有間距設置的兩個膠塞，達到通過控制左右膠塞按照一定的速度往復運動，同時帶動加料裝置內(nèi)的防腐涂料運動；利用膠塞外壁與小直徑短管內(nèi)壁的過盈配合達到內(nèi)防腐的目的。
[0017]2.本實用新型解決了小直徑管的內(nèi)防腐問題，提高了管柱壽命，保障了安全生產(chǎn)；與同類技術比較提高了防腐層均勻性、附著力；優(yōu)選的多級內(nèi)擠涂設計，提高了生產(chǎn)效率，并且結構簡單、設備成本低，可廣泛適用于標準化作業(yè)和現(xiàn)場施工。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的內(nèi)擠涂裝置結構圖。
[0019]圖2是本實用新型的固定架結構示意圖。
[0020]圖3是本實用新型的加料裝置裝配截面圖。
[0021]圖4是本實用新型膠塞外圓表面的局部放大圖。
[0022]圖中:1、小直徑短管；2、內(nèi)擠涂層裝置；3、膠塞一 ；4、膠塞二 ；5、鋼絲繩；6、左牽拉裝置；7、右牽拉裝置；8、涂料；9、固定支架；10、半圓凹槽；11、卡箍；12、短軸；13、軸聯(lián)器；14、堵帽；61、左步進電機；62、左軸聯(lián)套；63、左傳動軸；64、左卷筒；65、左離合器；66、左軸承座；67、左加料裝置；71、右步進電機；72、右軸聯(lián)套；73、右傳動軸；74、右卷筒；75 ；右離合器；76、右軸承座；77、右加料裝置、78、左滾筒軸、79、左軸承座組、80、右滾筒軸、81、右軸承座組、82、左裝置基座；83、右裝置基座；B、加料口。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例附圖對本實用新型的技術方案做詳細的說明。
[0024]實施例1，結合圖1-4描述。
[0025]一種用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置，一種用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置，所述內(nèi)擠涂層裝置2包括與小直徑短管I兩端密封連接的左加料裝置67和右加料裝置77 ;還包括穿過小直徑短管1、左加料裝置67、右加料裝置77的鋼絲繩5 ;所述鋼絲繩5兩端分別連接左牽拉裝置6和右牽拉裝置7 ;所述鋼絲繩5上間距固定有置于左牽拉裝置6內(nèi)的膠塞一 3和膠塞二 4 ;所述內(nèi)擠涂層裝置2還包括左裝置基座82和右裝置基座83 ;所述左牽拉裝置6和右牽拉裝置7分別固定于左裝置基座82和右裝置基座83上。所述左加料裝置67、右加料裝置77通過加料口 B加注涂料8 ；所述膠塞一 3和膠塞二 4與小直徑短管I內(nèi)擠涂層時為過盈配合；所述過盈配合采用膠塞一 3和膠塞二 4的外徑大于小直徑短管內(nèi)徑0.5-0.8mm ;該裝置的兩個圓柱膠塞一 3和膠塞二 4內(nèi)注塑有帶內(nèi)螺紋的套管，鋼絲繩上制有與內(nèi)螺紋套管配合的外螺紋段。
[0026]該裝置可通過對6-8米的小直徑短管內(nèi)壁可控速度的往復擠涂，達到對其內(nèi)壁進行防腐層均勻涂附的目的，涂層厚度250-300 μ m ;所述的膠塞間距保持在30-50cm，優(yōu)選36cm間距并且采用的膠基外徑可變范圍在Φ30.5^30.8mm，膠基材料為耐油丁晴橡膠，可以保證達到要求的涂層厚度而不用中途添加涂料，受力均勻，效率高。
[0027]實施例2，結合附圖1、2、3、4描述。
[0028]在實施例1的基礎上，所述左 牽拉裝置6包括左步進電機61，還包括:與左步進電機61通過左軸聯(lián)套62連接的左傳動軸63 ;所述左傳動軸63通過左離合器65與左卷筒64連接；所述鋼絲繩5左端與左卷筒64連接；所述左卷筒64套接于固定在左裝置基座82上的左滾筒軸78 ;所述左滾筒軸78與左傳動軸63軸線平行設置；
[0029]所述右牽拉裝置7包括右步進電機71，還包括:與右步進電機71通過右軸聯(lián)套72與右傳動軸73連接；所述右傳動軸73通過右離合器75與右卷筒74連接；所述右卷筒74與鋼絲繩5右端連接；所述右卷筒74套接于固定在右裝置基座83上的右滾筒軸80 ;所述右滾筒軸68與右傳動軸73軸線平行設置；
[0030]所述左傳動軸63和右傳動軸73末端分別置于左軸承座66和右軸承座76內(nèi)；所述左滾筒軸78和右滾筒軸80兩端分別置于左滾筒軸承座組79和右滾筒軸承座組81內(nèi)。[0031 ] 所述左滾筒軸78和右滾筒軸80均為長軸其軸向分別間距設置有復數(shù)個左卷筒64和右卷筒74 ;所述左傳動軸63和右傳動軸73均為長傳動軸并且軸向間距設置有復數(shù)個與左卷筒64和右卷筒74連接的左離合器65和右離合器75。
[0032]所述內(nèi)擠涂層裝置2還包括上端面制有彼此平行半圓凹槽10的固定支架9 ;所述小直徑短管I置于半圓凹槽10內(nèi)并通過卡箍11固定。所述半圓凹槽10按照支架的長度方向制造，并且具有三厘米以上的間距，所述間距沿其長度方向設有卡孔，卡箍11通過固
定小直徑短管。
[0033]所述左加料裝置67和右加料裝置77外側端口制有可通過鋼絲繩5的堵帽14 ;該堵帽14中心制有中心孔；該中心孔內(nèi)置有橡膠圈；所述左加料裝置67和右加料裝置77分別固定于固定支架9兩端。
[0034]所述左傳動軸63和右傳動軸73分別由多個短軸12和軸聯(lián)器13軸向固定連接而成。所述軸聯(lián)器13可以是法蘭或聯(lián)軸器。
[0035]所述膠塞一 3和膠塞二 4外圓周表面制有半圓形凸起。該凹面可以是環(huán)槽或凹坑。
[0036]該技術方案優(yōu)選單個固定架上固定多個小直徑短管，以及多個(多級)固定架同時配置對稱的牽拉裝置，可同時對多個小直徑短管進行內(nèi)擠涂層，大大提高了生產(chǎn)效率；本方案的可拆卸左右傳動軸可以方便整個機構的安裝、運輸、維護，加之每個卷筒與傳動軸之間通過離合器連接，有效的解決了部分需要停止內(nèi)擠涂，部分需要繼續(xù)內(nèi)擠涂的問題。
[0037]在上述實施例裝置的基礎上，結合附圖1-4，通過以下操作步驟來說明本實用新型的內(nèi)擠涂層效果；具體包括如下步驟:
[0038](I)將膠塞一 3和膠塞二 4固定在鋼絲繩5上；再將膠塞一 3和膠塞二 4置于左加料裝置67內(nèi)；再將鋼絲繩5通穿小直徑短管1、左加料裝置67、右加料裝置77并與兩端的左卷筒64和右卷筒74連接；再將小直徑短管I兩端分別與左加料裝置67和右加料裝置77密封連接；
[0039](2)將左加料裝置67和右加料裝置77及小直徑短管I固定于固定支架9上；再按照需求將調配好的內(nèi)涂層涂料注入左加料裝置67和右加料裝置77 ；
[0040](3)開啟內(nèi)擠涂層裝置2與步驟(2)膠塞一 3和膠塞二 4初始一端對應端的右步進電機71，并以每分鐘0.5^2m的速度拉動膠塞一 3和膠塞二 4向開啟的右步進電機71方向運動直至到達該方向端的右加料裝置77 ；
[0041](4)停止步驟3中開啟的右步進電機71，開啟左步進電機61使之以每分鐘0.5^2m的速度拉動膠塞一 3和膠塞二 4向開啟的右步進電機71方向運動直至到達該方向端的左加料裝置67內(nèi)時停止；
[0042](5)重復步驟(3)- (4)直至內(nèi)涂層厚度達到預定厚度。
[0043]使用該方法可以對小直徑短管進行均速的擠涂防腐層，附著力好，涂層均勻，可反復操作直到達到預定的涂層厚度。
[0044]在前述方法的基礎上，該內(nèi)擠涂層方法，還包括以下優(yōu)選步驟:
[0045](I)將所述步驟(1)、(2)中的固定支架9及其上小直徑短管I左加料裝置67、右加料裝置77、膠塞一 3、膠塞二 4、鋼絲繩5上按照設定間距排布于左裝置基座82和右裝置基座83之間；再將左卷筒64和右卷筒74按照設定間距分別排布于左滾筒軸78和右滾筒軸80 ;再將離合器65和右離合器75分別按照設定的間距排布在左傳動軸63和右傳動軸73上；再將各鋼絲繩5上的膠塞一 3和膠塞二 4置于同一側左加料裝置67中；
[0046](2)按照所述步驟(3)- (5)控制上述內(nèi)擠涂層裝置2 ;
[0047](3)當其中一組小直徑短管I內(nèi)壁的內(nèi)涂層達到所要求的涂層厚度時，控制啟動的步進電機一側的離合器使該組卷筒與該側的傳動軸失聯(lián)。
[0048]該方案實現(xiàn)了同時對多個固定支架上的小直徑短管進行內(nèi)擠涂，提高了內(nèi)擠涂層的作業(yè)效率。
[0049]在前述內(nèi)擠涂層方法的基礎上，優(yōu)選以下步驟:還包括在每個固定支架上同時固定三個小直徑短管1，并連接左卷筒64和右卷筒74，在按照步驟(2)控制內(nèi)擠涂層裝置2。
[0050]該方案將三個小直徑短管固定于一個支架，并且通過一組卷筒牽拉，并且沿傳動軸的軸線均布至少3個支架機與其匹配的牽拉裝置，可以實現(xiàn)批量化作業(yè)，其作業(yè)效率大大提聞。
[0051]本實用新型所述的加工成型的小直徑排水采氣管柱，內(nèi)涂層厚度為250-300μπι，所采用的涂層材料為西安某化工公司生產(chǎn)的RF無溶劑專用環(huán)氧涂料，在氣井下入后，最底部200m處管柱需采用外復合噴涂技術，200米至井口采用100-200 μ m環(huán)氧涂層，下井時當管鉗對接頭咬傷處用西安泰德公司生產(chǎn)的TDK-Ol水下修補劑補扣。[0052]本實用新型所述的耐腐蝕排水采氣小直徑管，可下深3500米，耐溫> 100C，耐壓≥30MPa,適應中低H2S、CO2含量，高礦化度腐蝕介質，天然氣井，煤層氣體井。
[0053]本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業(yè)的公知部件和常用結構或常用手段，這里不一 一敘述。
【權利要求】
1.一種用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置，其特征在于:所述內(nèi)擠涂層裝置(2)包括與小直徑短管(I)兩端密封連接的左加料裝置(67)和右加料裝置(77)；還包括穿過小直徑短管(I)、左加料裝置(67)、右加料裝置(77)的鋼絲繩(5);所述鋼絲繩(5)兩端分別連接左牽拉裝置(6)和右牽拉裝置(7);所述鋼絲繩(5)上間距固定有置于左牽拉裝置(6 )內(nèi)的膠塞一(3 )和膠塞二( 4 );所述內(nèi)擠涂層裝置(2 )還包括左裝置基座(82 )和右裝置基座(83 );所述左牽拉裝置(6 )和右牽拉裝置(7 )分別固定于左裝置基座(82 )和右裝置基座(83)上。
2.如權利要求1所述的用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置，其特征在于:所述左牽拉裝置(6)包括左步進電機(61)，還包括:與左步進電機(61)通過左軸聯(lián)套(62)連接的左傳動軸(63);所述左傳動軸(63)通過左離合器(65)與左卷筒(64)連接；所述鋼絲繩(5)左端與左卷筒(64)連接；所述左卷筒(64)套接于固定在左裝置基座(82)上的左滾筒軸(78);所述左滾筒軸(78)與左傳動軸(63)軸線平行設置； 所述右牽拉裝置(7)包括右步進電機(71)，還包括:與右步進電機(71)通過右軸聯(lián)套(72)與右傳動軸(73)連接；所述右傳動軸(73)通過右離合器(75)與右卷筒(74)連接；所述右卷筒(74)與鋼絲繩(5)右端連接；所述右卷筒(74)套接于固定在右裝置基座(83)上的右滾筒軸(80);所述右滾筒軸(68)與右傳動軸(73)軸線平行設置； 所述左傳動軸(63 )和右傳動軸(73 )末端分別置于左軸承座(66 )和右軸承座(76 )內(nèi)；所述左滾筒軸(78 )和右滾筒軸(80 )兩端分別置于左滾筒軸承座組(79 )和右滾筒軸承座組(81)內(nèi)。
3.如權利要求2所述的用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置，其特征在于:所述左滾筒軸(78)和右滾筒軸(80)均為長軸其軸向分別間距設置有復數(shù)個左卷筒(64)和右卷筒(74);所述左傳動軸(63)和右傳動軸(73)均為長傳動軸并且軸向間距設置有復數(shù)個與左卷筒(64)和右卷筒(74)連接的左離合器(65)和右離合器(75)。
4.如權利要求3所述的用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置，其特征在于:所述內(nèi)擠涂層裝置(2)還包括上端面制有彼此平行半圓凹槽(10)的固定支架(9);所述小直徑短管(I)置于半圓凹槽(10)內(nèi)并通過卡箍(11)固定。
5.如權利要求1-4任意之一所述的用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置，其特征在于:所述左加料裝置(67)和右加料裝置(77)外側端口制有可通過鋼絲繩(5)的堵帽(14);該堵帽(14)中心制有中心孔；所述左加料裝置(67)和右加料裝置(77)分別固定于固定支架(9)兩端。
6.如權利要求3或4或5所述的用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置，其特征在于:所述左傳動軸(63)和右傳動軸(73)分別由多個短軸(12)和軸聯(lián)器(13)軸向固定連接而成。
7.如權利要求6所述的用于天然氣井排水采氣的小直徑短管的內(nèi)擠涂層裝置，其特征在于:所述膠塞一(3)和膠塞二(4)外圓周表面制有半圓形凸起。
【文檔編號】B05C3/10GK203816855SQ201420225320
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權日:2014年5月5日
【發(fā)明者】方瑋斌, 趙歲龍, 賈海軍, 王剛, 宋強 申請人:西安金立石油科技有限公司