一種非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于機(jī)械采油【技術(shù)領(lǐng)域】，具體提供了一種非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置，包括井口懸掛器，以及由上至下依次連接的轉(zhuǎn)換接頭、抽油泵、篩管和絲堵，所述抽油泵通過(guò)抽油桿與井口懸掛器連接，所述口懸掛器與轉(zhuǎn)換接頭之間連接非金屬?gòu)?fù)合管，所述抽油桿穿過(guò)非金屬?gòu)?fù)合管內(nèi)部。該發(fā)明通過(guò)非金屬?gòu)?fù)合管替代原有的金屬油管，大幅度降低施工作業(yè)量，降低施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高管柱的防腐能力，延長(zhǎng)正常生產(chǎn)時(shí)間，簡(jiǎn)化生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)。
【專利說(shuō)明】一種非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械采油【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，油田的有桿采油裝置中需要通過(guò)金屬油管作為通道，把液體輸送至地面，金屬油管作業(yè)時(shí)需要單根連接，施工作業(yè)量較大，人員作業(yè)強(qiáng)度大，施工周期較長(zhǎng)；同時(shí)金屬油管在井下工作時(shí)易受到井下液體的腐蝕作用，使用時(shí)間會(huì)因此而縮短。
[0003]非金屬?gòu)?fù)合管，目前在油田集輸管道、注水管道以及天然氣管道廣泛應(yīng)用，最大的優(yōu)點(diǎn)在于作業(yè)速度快，施工方便，而且耐腐蝕、可有效降低成本。但國(guó)內(nèi)目前公布的一些柔性復(fù)合管發(fā)明專利中，主要集中在地面集輸，涉及到油井井下應(yīng)用的較少。
[0004]如中國(guó)專利CN202176838U公開(kāi)了一種石油天然氣工業(yè)用非金屬柔性復(fù)合高壓輸送管，包括尼龍芯，尼龍芯外壁包覆有鋼絲纏繞增強(qiáng)層和防護(hù)層，所述的尼龍芯內(nèi)設(shè)置有由正反式折疊鋼板咬合卷制而成的伸縮管。該非金屬柔性復(fù)合高壓輸送管用于地面集輸，其耐內(nèi)壓力能力較好，但是不能承受過(guò)大的拉力，無(wú)法在井下使用。
[0005]中國(guó)專利CN102889437A公布了一種柔性復(fù)合油管，包括用于輸送介質(zhì)的高分子內(nèi)管層，設(shè)置于所述高分子內(nèi)管層外側(cè)的高分子外管層，設(shè)置于所述高分子內(nèi)管層外壁上用于抵抗內(nèi)壓的抗壓層，以及設(shè)置于所述高分子外管層的內(nèi)壁上用于抵抗外界拉力的抗拉層。該柔性復(fù)合油管可用于井下，而且此柔性復(fù)合油管可以連續(xù)加工，其長(zhǎng)度不受加工限制，避免多根柔性復(fù)合油管之間相互連接的操作，但是并未說(shuō)明其應(yīng)用范圍及使用能力，常規(guī)抽油機(jī)生產(chǎn)是不能正常使用的。
[0006]中國(guó)專利CN202531035U公開(kāi)了一種柔性復(fù)合油管注水管柱，注水井口設(shè)備通過(guò)螺紋連接本管柱提升短節(jié)，提升短節(jié)下端通過(guò)螺紋連接上轉(zhuǎn)換接頭，上轉(zhuǎn)換接頭下端通過(guò)防脫環(huán)和外鎖裝置連接柔性復(fù)合油管，柔性復(fù)合油管下端通過(guò)防脫環(huán)和外鎖裝置連接下轉(zhuǎn)換接頭，下轉(zhuǎn)換接頭下端螺紋連接加重油管，加重油管下端連接斜尖。該管柱的柔性復(fù)合油管具有較強(qiáng)的防腐性能，能夠較好的解決回注井金屬油管腐蝕的問(wèn)題，延長(zhǎng)管柱使用壽命，但是未涉及到油井生產(chǎn)管柱。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有采油裝置中金屬管易腐蝕，且需單根連接，施工作業(yè)量大、勞動(dòng)強(qiáng)度大的問(wèn)題。
[0008]為此，本發(fā)明提供了一種非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置，包括井口懸掛器，以及由上至下依次連接的轉(zhuǎn)換接頭、抽油泵、篩管和絲堵，所述抽油泵通過(guò)抽油桿與井口懸掛器連接，所述口懸掛器與轉(zhuǎn)換接頭之間連接非金屬?gòu)?fù)合管，所述抽油桿穿過(guò)非金屬?gòu)?fù)合管內(nèi)部。
[0009]上述井口懸掛器上部設(shè)計(jì)有與井口電泵相配合的密封塊。
[0010]上述井口懸掛器與非金屬?gòu)?fù)合管之間通過(guò)硫化加工方式連接在一起，其連接強(qiáng)度為非金屬?gòu)?fù)合管及井工具設(shè)備懸掛入井的重量。
[0011]上述非金屬?gòu)?fù)合管由保護(hù)層，加強(qiáng)層，抗拉層，鋼絲繩組成；所述保護(hù)層，加強(qiáng)層和抗拉層由外到內(nèi)依次設(shè)置，鋼絲繩分布在加強(qiáng)層外側(cè)周圍。
[0012]上述保護(hù)層材質(zhì)為橡膠。
[0013]上述加強(qiáng)層材質(zhì)為玻璃絲。
[0014]上述加強(qiáng)層為多股編織的絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
[0015]上述抗拉層為超高分子量聚乙烯材料。
[0016]上述超尚分子量聚乙稀的分子量為300萬(wàn)?400萬(wàn)。
[0017]上述鋼絲繩為6?8股，均勻分布在加強(qiáng)層外側(cè)周圍。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
(I)本發(fā)明中非金屬?gòu)?fù)合管具有塑膠材料柔韌性好、耐腐蝕性強(qiáng)、導(dǎo)熱系數(shù)低等特性，可以彌補(bǔ)金屬連續(xù)油管的不足，達(dá)到連續(xù)油管的大部分性能，擴(kuò)大連續(xù)油管的使用范圍。
[0019](2)本發(fā)明中非金屬?gòu)?fù)合管能夠連接加工并能保證抗拉、抗內(nèi)壓強(qiáng)度要求，作業(yè)可以連續(xù)下入及起出，能夠大幅度降低作業(yè)工作量及人員勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0020](3)本發(fā)明中非金屬?gòu)?fù)合管與金屬接頭可通過(guò)硫化加工連接，為井下生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)的改變提供了較好的手段，適應(yīng)于工藝方法的改進(jìn)。
[0021](4)本發(fā)明非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置的采油工藝與常規(guī)作業(yè)方式比較，有作業(yè)成本低、作業(yè)效率高、無(wú)泄漏、使用井身結(jié)構(gòu)范圍廣等顯著特點(diǎn)。
[0022](5)本發(fā)明非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置可應(yīng)用于油水井(直徑、定向井、水平井)的沖沙、酸化、解賭等措施施工，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0023]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明中非金屬?gòu)?fù)合管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、井口懸掛器；2、非金屬?gòu)?fù)合管；3、抽油桿；4、轉(zhuǎn)換接頭；5、抽油泵；6、篩管；7、絲堵；21、保護(hù)層；22、加強(qiáng)層；23、抗拉層；24、鋼絲繩。

【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例1:
為了克服現(xiàn)有采油裝置中金屬管易腐蝕，且需單根連接，施工作業(yè)量大、勞動(dòng)強(qiáng)度大的問(wèn)題，本實(shí)施例提供了一種如圖1所示的非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置，包括井口懸掛器1，以及由上至下依次連接的轉(zhuǎn)換接頭4、抽油泵5、篩管6和絲堵7，所述抽油泵5通過(guò)抽油桿3與井口懸掛器I連接，所述口懸掛器I與轉(zhuǎn)換接頭4之間連接非金屬?gòu)?fù)合管2，所述抽油桿3穿過(guò)非金屬?gòu)?fù)合管2內(nèi)部。
[0028]井口懸掛器I與非金屬?gòu)?fù)合管2通過(guò)硫化方式加工連接，將井口懸掛器I與非金屬?gòu)?fù)合管2在硫化機(jī)床上進(jìn)行硫化加工粘接，硫化加工屬于公知技術(shù)在這里不做詳細(xì)描述；轉(zhuǎn)換接頭4上端與非金屬?gòu)?fù)合管2通過(guò)硫化方式加工連接，用于非金屬?gòu)?fù)合管2與變徑短接或其他工具的連接和密封；轉(zhuǎn)換接頭4下端通過(guò)管螺紋與抽油泵5相連接，抽油泵5下端連接篩管6與絲堵7組成有桿泵采油系統(tǒng)。通過(guò)抽油桿3帶動(dòng)抽油泵5運(yùn)動(dòng)，使得井下的液體通過(guò)非金屬?gòu)?fù)合管2輸送至地面。
[0029]其中，所使用的井口懸掛器I為金屬材料，所述井口懸掛器I與非金屬?gòu)?fù)合管2之間通過(guò)硫化加工方式連接在一起，其連接強(qiáng)度為非金屬?gòu)?fù)合管2及井工具設(shè)備懸掛入井的重量，同時(shí)帶有2倍以上的安全系數(shù)；所述井口懸掛器I上部設(shè)計(jì)有與井口電泵相配合的密封塊，起到封閉油套環(huán)空的作用。
[0030]本發(fā)明非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置使用非金屬?gòu)?fù)合管代替原有的金屬油管作為液體輸入通道，作業(yè)可以連續(xù)下入及起出非金屬?gòu)?fù)合管，大幅度降低施工作業(yè)量，降低施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高管柱的防腐能力，延長(zhǎng)正常生產(chǎn)時(shí)間，簡(jiǎn)化生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)；另外，非金屬?gòu)?fù)合管與井口懸掛器、轉(zhuǎn)換接頭之間的硫化加工連接為井下生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)的改變提供了較好的手段，適應(yīng)于工藝方法的改進(jìn)。
[0031]實(shí)施例2:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述非金屬?gòu)?fù)合管2由保護(hù)層21，加強(qiáng)層22，抗拉層23，鋼絲繩24組成；所述保護(hù)層21，加強(qiáng)層22和抗拉層23由外到內(nèi)依次設(shè)置，鋼絲繩24分布在加強(qiáng)層22外側(cè)周圍。
[0032]其中，所述保護(hù)層21材質(zhì)為橡膠，經(jīng)擠出包覆于加強(qiáng)層22外面，是非金屬?gòu)?fù)合管2最外一層護(hù)罩，對(duì)管內(nèi)部所有成分進(jìn)行全面保護(hù)，具有良好的耐磨性和耐腐蝕性。
[0033]所述加強(qiáng)層22材質(zhì)為玻璃絲，加強(qiáng)層22為多股編織的絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，具有很高的拉伸強(qiáng)度和抗撕裂性，可大幅度提高管壁的抗內(nèi)壓強(qiáng)度，耐壓強(qiáng)度可根據(jù)需要通過(guò)編織股數(shù)進(jìn)行調(diào)整，一般可達(dá)20Mpa。
[0034]而抗拉層23為介質(zhì)輸送層，抗拉層23采用超高分子量聚乙烯材料，所述超高分子量聚乙烯的分子量為300萬(wàn)?400萬(wàn)，經(jīng)連續(xù)擠出一次成型。聚乙烯是最普通的塑料樹(shù)脂，但不能承受高溫，機(jī)械強(qiáng)度不足，而采油用非金屬?gòu)?fù)合管2需要有很好的耐溫性能，耐磨性能和耐應(yīng)力性能，因此，普通聚乙烯顯然不能滿足，而超高分子量聚乙烯大大提高了交聯(lián)聚乙烯的熱變形性能、耐磨性能和耐化學(xué)性能，耐溫可達(dá)90°C，內(nèi)徑為50mm時(shí)，抗拉強(qiáng)度可達(dá)15t、斷裂伸長(zhǎng)率為7.6%，且表面光滑，摩擦系數(shù)小，可耐上百種化學(xué)品腐蝕，通常的酸、堿、鹽、有機(jī)溶劑對(duì)超高材料都沒(méi)有腐蝕。在自然光照下，其老化壽命為50年以上；在水中不膨脹，吸水率僅為尼龍的1%，滿足使用要求。
[0035]所述鋼絲繩24為6?8股，均勻分布在加強(qiáng)層22外側(cè)周圍；由于該非金屬?gòu)?fù)合管2在使用過(guò)程中豎管運(yùn)行，并吊有泵、泄油器等采油機(jī)組，這就要求在使用過(guò)程中有一定的抗拉強(qiáng)度，來(lái)承載本身、輸送介質(zhì)和井下機(jī)組的重量；雖然抗拉層23、加強(qiáng)層22采用的材料本身具有抗拉性能，但還不足以承擔(dān)載荷，而且會(huì)產(chǎn)生較大的變形量，所以要在管壁周圍設(shè)計(jì)6股鋼絲繩24來(lái)獨(dú)立承擔(dān)載荷。
[0036]該非金屬?gòu)?fù)合管2對(duì)井下液體具有較好的防腐能力，并且輸送阻力小，與同樣規(guī)格的鋼管相比輕3/5，且潤(rùn)滑性、抗結(jié)垢性、耐磨性、耐化學(xué)藥品性均遠(yuǎn)好于鋼制材料；而且，此非金屬?gòu)?fù)合管2具有較好的柔性，可以盤在滾筒上進(jìn)行施工作業(yè)，同時(shí)其可以長(zhǎng)尺寸加工，可以根據(jù)井深需要加工一根連續(xù)的管柱，最大直徑能夠達(dá)到50_的需要，能夠滿足3000m井深要求，抗內(nèi)壓強(qiáng)度達(dá)到30MPa，抗拉強(qiáng)度達(dá)到300KN，耐溫90°C，能夠較好的保證井下施工安全。
[0037]本發(fā)明非金屬?gòu)?fù)合管具有塑膠材料柔韌性好、耐腐蝕性強(qiáng)、導(dǎo)熱系數(shù)低等特性，可以彌補(bǔ)金屬連續(xù)油管的不足，達(dá)到連續(xù)油管的大部分性能，擴(kuò)大連續(xù)油管的使用范圍?’另夕卜，非金屬?gòu)?fù)合管能夠連接加工并能保證抗拉、抗內(nèi)壓強(qiáng)度要求。
[0038]綜上所述，本發(fā)明非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置的采油工藝與常規(guī)作業(yè)方式比較，有作業(yè)成本低、作業(yè)效率高、無(wú)泄漏、使用井身結(jié)構(gòu)范圍廣等顯著特點(diǎn)，而且該發(fā)明可應(yīng)用于油水井(直徑、定向井、水平井)的沖沙、酸化、解賭等措施施工，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0039]以上例舉僅僅是對(duì)本發(fā)明的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置，包括井口懸掛器(I)，以及由上至下依次連接的轉(zhuǎn)換接頭(4)、抽油泵(5)、篩管(6)和絲堵(7)，所述抽油泵(5)通過(guò)抽油桿(3)與井口懸掛器⑴連接，其特征在于:所述口懸掛器⑴與轉(zhuǎn)換接頭⑷之間連接非金屬?gòu)?fù)合管(2)，所述抽油桿(3)穿過(guò)非金屬?gòu)?fù)合管(2)內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求1所述的非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置，其特征在于:所述井口懸掛器(I)上部設(shè)計(jì)有與井口電泵相配合的密封塊。
3.如權(quán)利要求1所述的非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置，其特征在于:所述井口懸掛器(I)與非金屬?gòu)?fù)合管(2)之間通過(guò)硫化加工方式連接在一起，其連接強(qiáng)度為非金屬?gòu)?fù)合管(2)及井工具設(shè)備懸掛入井的重量。
4.如權(quán)利要求1所述的非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置，其特征在于:所述非金屬?gòu)?fù)合管(2)由保護(hù)層(21)，加強(qiáng)層(22)，抗拉層(23)，鋼絲繩(24)組成；所述保護(hù)層(21)，加強(qiáng)層(22)和抗拉層(23)由外到內(nèi)依次設(shè)置，鋼絲繩(24)分布在加強(qiáng)層(22)外側(cè)周圍。
5.如權(quán)利要求4所述的非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置，其特征在于:所述保護(hù)層(21)材質(zhì)為橡膠。
6.如權(quán)利要求4所述的非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置，其特征在于:所述加強(qiáng)層(22)材質(zhì)為玻璃絲。
7.如權(quán)利要求4或6所述的非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置，其特征在于:所述加強(qiáng)層(22)為多股編織的絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求4所述的非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置，其特征在于:所述抗拉層(23)為超高分子量聚乙烯材料。
9.如權(quán)利要求8所述的非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置，其特征在于:所述超高分子量聚乙稀的分子量為300萬(wàn)?400萬(wàn)。
10.如權(quán)利要求4所述的非金屬柔性復(fù)合連續(xù)管采油裝置，其特征在于:所述鋼絲繩(24)為6?8股，均勾分布在加強(qiáng)層(22)外側(cè)周圍。
【文檔編號(hào)】E21B43/00GK104481464SQ201410726144
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】劉天宇, 曾亞勤, 黃偉, 甘慶明, 李明, 辛宏, 張磊, 楊海濤, 韓二濤 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司