專利名稱：一種隔熱管及包含該隔熱管的空心抽油桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油開采管道技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種隔熱管及包含 有該隔熱管的空心抽油桿。
背景技術(shù)：
近年來，空心桿熱載體閉式循環(huán)加熱技術(shù)在高凝油、普通稠油的開采過程 中成功地取代了電加熱技術(shù)，取得了較好的節(jié)能效果，同時也降低了高凝油、
普通稠油的開采成本。如專利號為"ZL 200720102573.0"、名稱為"一種空 心抽油桿"的中國實用新型專利公開的空心抽油桿包括同軸的內(nèi)管和外管，內(nèi) 管軸向兩端部設(shè)置有帶軸向通孔的法蘭盤，法蘭盤周邊與外管內(nèi)壁面連接，在 內(nèi)管外壁面包裹有隔熱層。這種空心抽油桿的外管其實是一種常規(guī)的空心抽油 桿，內(nèi)管軸向兩端通過帶軸向通孔的法蘭盤固定在外管內(nèi)，使內(nèi)、外管形成一 個整體。單根連接時外管通過絲扣連接，而內(nèi)管采用插接方式連接，通過密封 槽和密封圈進行密封。這種空心抽油桿雖然耐溫等級高，但也存在明顯不足， 其不足之處一是在這種空心抽油桿下井后，在上行過程中，外管在拉力作用下 應(yīng)變伸長；而內(nèi)管由于采用相互插接的連接方式，在外管應(yīng)變伸長的情況下在 插接部位發(fā)生相對位移甚至相互脫開，造成循環(huán)介質(zhì)的短路，影響加熱深度。 在下行過程中，隨著拉力的減小，外管收縮，內(nèi)管在插接部位又插回原位，但 在斜井中，插接部位在脫開的情況下由于不對中，內(nèi)管插接部位會發(fā)生相互碰 撞而損壞。在抽油機的上、下行過程中，隨著外管的伸縮，內(nèi)管在插接部位發(fā) 生的這種活塞式的上下運動，即使不脫開、不碰撞，時間一長也會因密封圈磨 損造成密封的損壞和循環(huán)介質(zhì)的泄漏，影響加熱效果，也影響了這種空心抽油 桿的壽命。不足之處二是內(nèi)、外管之間禾仏用法蘭盤通孔作為循環(huán)通道，截面積 較小，限制了循環(huán)量，影響加熱效果。不足之處三是這種空心桿的內(nèi)、外管為 一體，內(nèi)、外管之間的間隙較小，清洗難度大，常規(guī)的抽油桿清洗工藝難以滿 足清洗要求，給二次使用帶來困難。綜上所述，空心桿熱載體閉式循環(huán)加熱技
3術(shù)由于受內(nèi)管的耐溫等級(目前耐溫等級較低，最高只有95°C)、導(dǎo)熱系數(shù) (目前導(dǎo)熱系數(shù)較高，大于0.45w/m.k)、使用壽命(壽命最多一年))等因 數(shù)的限制，使該技術(shù)目前只能在原油粘度相對較低的高凝油、普通稠油井上應(yīng) 用，也就是說，內(nèi)管的耐溫等級、導(dǎo)熱系數(shù)、使用壽命成了該，i術(shù)進一步推廣 應(yīng)用的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述問題，提供一種隔熱管及具有該隔 熱管的空心抽油桿，以有效解決空心桿熱載體閉式循環(huán)加熱技術(shù)的技術(shù)瓶頸， 擴大空心桿熱載體閉式循環(huán)加熱技術(shù)的應(yīng)用范圍，提高高凝油、普通稠油及超 稠油油田的整體開發(fā)效果。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的隔熱管，用于空心抽油桿的內(nèi)部，所述隔熱 管包括相互匹配的外螺紋接頭、內(nèi)螺紋接頭，同軸設(shè)置的內(nèi)管和外管，以及填 充于內(nèi)管和外管之間的隔熱層，所述內(nèi)管與外管軸向一端同時焊接在所述外螺 紋接頭上、另一端同時焊接在所述內(nèi)螺紋接頭上。
上述的隔熱管，其中，所述外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭上的螺紋為錐形螺紋。
上述的隔熱管，其中，所述外螺紋接頭上設(shè)置有凹槽和密封圈，所述內(nèi)螺 紋接頭上設(shè)置有與所述凹槽和密封圈對應(yīng)的密封圓周面。
上述的隔熱管，其中，所述內(nèi)管、外管、外螺紋接頭以及內(nèi)螺紋接頭均采 用不銹鋼材質(zhì)。
上述的隔熱管，其中，所述隔熱層采用耐高溫絕熱材料。
進一步地，本發(fā)明的空心抽油桿，包括熱介質(zhì)循環(huán)外管及設(shè)置于熱介質(zhì)循 環(huán)外管內(nèi)的隔熱管，所述隔熱管包括相互匹配的外螺紋接頭、內(nèi)螺紋接頭，同 軸設(shè)置的內(nèi)管和外管，以及填充于內(nèi)管和外管之間的隔熱層，所述內(nèi)管與外管 軸向一端同時焊接在所述外螺紋接頭上、另一端同時焊接在所述內(nèi)螺紋接頭 上。
上述的空心抽油桿，其中，所述外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭上的螺紋為錐形 螺紋。
上述的空心抽油桿，其中，所述外螺紋接頭上設(shè)置有凹槽和密封圈，所述 內(nèi)螺紋接頭上設(shè)置有與所述凹槽和密封圈對應(yīng)的密封圓周面。上述的空心抽油桿，其中，所述內(nèi)管、外管、外螺紋接頭以及內(nèi)螺紋接頭
均采用不銹鋼材質(zhì)。
上述的空心抽油桿，其中，所述隔熱層采用耐高溫絕熱材料。 本發(fā)明的有益功效在于，空心抽袖桿采用本發(fā)明的隔熱管后，與現(xiàn)有技術(shù)
相比較具有如下優(yōu)點
1、 耐溫等級高。它的耐溫等級能達到30(TC以上，能較好地解決稠油，
尤其是超稠油的井筒加熱問題。
2、 導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫性能好。內(nèi)、外管之間絕熱層是由耐高溫絕熱材料 充填而成，這種絕熱材料在熱面40(TC時，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.030w/m.k。隔熱管 的導(dǎo)熱系數(shù)小于0.20w/m.k，保溫性能好。
3、 使用壽命長。隔熱管內(nèi)、外層和兩端接頭都是不銹鋼材質(zhì)，強度高， 抗腐蝕，使用壽命比目前的非金屬管材大大延長。
4、 重量輕。由于采用三層結(jié)構(gòu)，且中間充填的耐高溫絕熱材料密度較低， 因此隔熱管的重量比同等厚度的不銹鋼管材要輕得多。
5、 循環(huán)量高，加熱效果好。采用這種隔熱管后，空心抽油桿與隔熱管之 間的環(huán)空截面積較大，因此循環(huán)量也高，加熱效果也要好。
6、 起下施工方便。采用單根連接方式，起下施工較為方便。
7、 能相對獨立工作。這種隔熱管獨立于空心抽油桿，使用過程中不受空 心抽油桿伸縮的影響。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明 的限定。


圖1為本發(fā)明的空心抽油桿結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的第一實施例的隔熱管結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明的第二實施例的隔熱管結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明的第三實施例的隔熱管結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，附圖標(biāo)記
100 空心抽油桿
10 熱介質(zhì)循環(huán)外20隔熱管
21外螺紋接頭
211外螺紋部
212凹槽
213密封圈
22內(nèi)螺紋接頭
221內(nèi)螺紋部
222密封圓周面
23內(nèi)管
24隔熱層
25外管
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細的描述，以更進一 步了解本發(fā)明的目的、方案及功效，但并非作為本發(fā)明所附權(quán)利要求保護范圍 的限制。
參閱圖1本發(fā)明的空心抽油桿結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本發(fā)明的空心抽油
桿100包括熱介質(zhì)循環(huán)外管IO及設(shè)置于熱介質(zhì)循環(huán)外管10內(nèi)的隔熱管20， 其中，熱介質(zhì)循環(huán)外管10與隔熱管20同軸設(shè)置且兩者相互獨立，隔熱管20 懸掛在熱介質(zhì)循環(huán)外管10內(nèi)(懸掛設(shè)置結(jié)構(gòu)有多種，如可以采用螺釘連接 方式進行懸掛，也可以采用卡扣連接方式進行懸掛，在此就不一一舉例)，熱 介質(zhì)循環(huán)外管10為一種常規(guī)的空心抽油桿，在此就不多做介紹，隔熱管20 與專利號為"ZL 200720102573.0"、名稱為"一種空心抽油桿"的中國實用新型 專利中內(nèi)管所起作用類似，以下就對該隔熱管20的技術(shù)方案進行詳細的描述。 參閱圖2本發(fā)明的第一實施例的隔熱管結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，隔熱管 20包括外螺紋接頭21、內(nèi)螺紋接頭22、同軸設(shè)置的內(nèi)管23、外管24以及填 充于內(nèi)管和外管之間的隔熱層25，內(nèi)管23與外管24軸向一端同時焊接在外 螺紋接頭21上、另一端同時焊接在內(nèi)螺紋接頭22上，外螺紋接頭21上具有 外螺紋部211，外螺紋接頭21上還設(shè)置有凹槽212和密封圈213，密封圈213 容置于凹槽212內(nèi)，此處凹槽和密封圈的個數(shù)較佳地設(shè)置為兩個，但并不以此為限，內(nèi)螺紋接頭22上具有與外螺紋部211相匹配的內(nèi)螺紋部221，內(nèi)螺紋 接頭22上還設(shè)置有密封圓周面222，該密封圓周面222與凹槽212和密封圈 213對應(yīng)。在使用過程中，根據(jù)需要，多根隔熱管20相互插接，具體插接方 式為， 一根隔熱管20的外螺紋接頭21插入至另一根隔熱管20的內(nèi)螺紋接頭 22端，旋轉(zhuǎn)使外螺紋部211與內(nèi)螺紋部221配合，并使凹槽212和密封圈213 容置于密封圓周面222內(nèi)，以起到密封作用。
進一步地，為了延長隔熱管20的使用壽命，內(nèi)管23、外管24、外螺紋接 頭21以及內(nèi)螺紋接頭22均采用不銹鋼材質(zhì)。為了降低隔熱管20的導(dǎo)熱系數(shù)， 隔熱層25采用耐高溫絕熱材料，例如硅藻土、珍珠巖、'玻璃纖維、泡沫玻 璃混凝土、硅酸鈣、多孔二氧化硅復(fù)合絕熱材料、太空節(jié)能隔熱保溫涂料等。
參閱圖3本發(fā)明的第二實施例的隔熱管結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例的隔熱管結(jié) 構(gòu)與第一實施例的隔熱管結(jié)構(gòu)大致相同，其區(qū)別在于外螺紋接頭21和內(nèi)螺 紋接頭22上的螺紋為錐形螺紋，由于錐形螺紋自身具有密封功能，所以在設(shè) 計時，去掉了外螺紋接頭21上的凹槽212和密封圈213。
參閱圖4本發(fā)明的第三實施例的隔熱管結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例的隔熱管結(jié) 構(gòu)與第二實施例的隔熱管結(jié)構(gòu)大致相同，其區(qū)別在于為了進一步提高密封效 果，不僅外螺紋接頭21和內(nèi)螺紋接頭22上的螺紋為錐形螺紋，并且也在外螺 紋接頭21上設(shè)置凹槽212和密封圈213。
圖1中的空心抽油桿100僅僅是出了隔熱管采用圖4中的隔熱管的示意 圖，但空心抽油桿100結(jié)構(gòu)并不以此為限，當(dāng)隔熱管采用圖2及圖3中的結(jié)構(gòu) 也屬于本發(fā)明所要保護的范圍。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但 這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種隔熱管，用于空心抽油桿的內(nèi)部，其特征在于，所述隔熱管包括相互匹配的外螺紋接頭、內(nèi)螺紋接頭，同軸設(shè)置的內(nèi)管和外管，以及填充于內(nèi)管和外管之間的隔熱層，所述內(nèi)管與外管軸向一端同時焊接在所述外螺紋接頭上、另一端同時焊接在所述內(nèi)螺紋接頭上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱管，其特征在于，所述外螺紋接頭和內(nèi)螺 紋接頭上的螺紋為錐形螺紋。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隔熱管，其特征在于，所述外螺紋接頭上設(shè)置有凹槽和密封圈，所述內(nèi)螺紋接頭上設(shè)置有與所述凹槽和密封圈對應(yīng)的密 封圓周面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱管，其特征在于，所述內(nèi)管、外管、外螺 紋接頭以及內(nèi)螺紋接頭均采用不銹鋼材質(zhì)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱管，其特征在于，所述隔熱層采用耐高溫 絕熱材料。
6、 一種空心抽油桿，包括熱介質(zhì)循環(huán)外管及設(shè)置于熱介質(zhì)循環(huán)外管內(nèi)的 隔熱管，其特征在于，所述隔熱管包括相互匹配的外螺紋接頭、內(nèi)螺紋接頭， 同軸設(shè)置的內(nèi)管和外管，以及填充于內(nèi)管和外管之間的隔熱層，所述內(nèi)管與外 管軸向 一端同時焊接在所述外螺紋接頭上、另一端同時焊接在所述內(nèi)螺紋接頭 上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的空心抽油桿，其特征在于，所述外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭上的螺紋為錐形螺紋。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的空心抽油桿，其特征在于，所述外螺紋接頭上設(shè)置有凹槽和密封圈，所述內(nèi)螺紋接頭上設(shè)置有與所述凹槽和密封圈對應(yīng) 的密封圓周面。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的空心抽油桿，其特征在于，所述內(nèi)管、外管、 外螺紋接頭以及內(nèi)螺紋接頭均采用不銹鋼材質(zhì)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的空心抽油桿，其特征在于，所述隔熱層采用耐 高溫絕熱材料。
全文摘要
一種隔熱管及包含該隔熱管的空心抽油桿，屬于石油開采管道技術(shù)領(lǐng)域，空心抽油桿包括熱介質(zhì)循環(huán)外管及設(shè)置于熱介質(zhì)循環(huán)外管內(nèi)的隔熱管，其中，所述熱介質(zhì)循環(huán)外管為一種常規(guī)的空心抽油桿，所述隔熱管包括相互匹配的外螺紋接頭、內(nèi)螺紋接頭，同軸設(shè)置的內(nèi)管和外管，以及填充于內(nèi)管和外管之間的隔熱層，所述內(nèi)管與外管軸向一端同時焊接在所述外螺紋接頭上、另一端同時焊接在所述內(nèi)螺紋接頭上。本發(fā)明的空心抽油桿由于采用上述隔熱管，不僅耐溫等級提高、導(dǎo)熱系數(shù)降低、使用壽命延長，而且加熱效果好，起下施工方便。
文檔編號E21B17/00GK101575967SQ20091008547
公開日2009年11月11日 申請日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者李慧源, 范延杰, 陳新浩, 馬欽連 申請人:李慧源