帶有納米氣凝膠毛氈的采油管的制作方法
【專利摘要】一種石油石化行業(yè)采油作業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】的帶有納米氣凝膠毛氈的采油管，包括采油管、納米氣凝膠毛氈、二氧化硅玻纖布和薄金屬密封管。納米氣凝膠毛氈、二氧化硅玻纖布和薄金屬密封管依次包裹在采油管上，采油管外部包裹的納米氣凝膠毛氈和二氧化硅玻纖布比采油管短，在采油管兩端包裹功能材料的界面處分別套有一個(gè)聚四氟乙烯密封塞；薄不銹鋼套管可將納米氣凝膠毛氈，二氧化硅玻纖布及聚四氟乙烯密封塞完全覆蓋。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)采油管和油井套管之間的完全隔離，避免滲水及腐蝕性液體對采油管外部的腐蝕，同時(shí)使采油管具有杰出的保溫性能，避免油品在抽取過程中因過度冷卻導(dǎo)致黏度過高而引發(fā)采油管內(nèi)部的腐蝕及堵塞，消除安全及質(zhì)量隱患。
【專利說明】帶有納米氣凝膠毛氈的采油管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種石油石化行業(yè)采油作業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】的采油管，特別是一種帶有納米氣凝膠毛氈的采油管。
【背景技術(shù)】
[0002]由于采油管的長度一般在幾千米，在油井作業(yè)時(shí)經(jīng)常會發(fā)生因散熱過快而引發(fā)的油品變稠結(jié)塊現(xiàn)象，導(dǎo)致采油管堵塞，開裂甚至斷裂，造成極大安全隱患。與此同時(shí)，由于油品的高腐蝕性以及地下的潮濕環(huán)境，采油管極容易被腐蝕損壞，使用壽命受到極大的限制。
[0003]采油管采用高造價(jià)的優(yōu)質(zhì)合金鋼材料制造，不能輕易廢棄，而對在地下深達(dá)幾千米的采油管進(jìn)行腐蝕修復(fù)或去除油污及疏通堵塞也不是一件容易的事情。即使一個(gè)年產(chǎn)量200萬噸的小型油田，如果不采取有效措施避免采油管的腐蝕和堵塞，每年需要修復(fù)或更換的油管就高達(dá)17萬根。以每根的維修成本500元計(jì)這也將是一筆天文數(shù)字。而采用傳統(tǒng)的保溫或防水防腐材料往往需要足夠的厚度才能發(fā)揮作用，而這又受到油井套管直徑的限制。而且傳統(tǒng)材料需要復(fù)雜的粘合或噴涂工藝，也使其應(yīng)用受到限制。因此傳統(tǒng)材料并不能對采油管起到有效的保溫，防水及防腐效果。
[0004]因此，開發(fā)針對采油管保溫，防水和防腐的新材料和新設(shè)計(jì)對降低采油成本，提高效率具有重要意義。本實(shí)用新型的主要研究目的是發(fā)展針對采油管的更輕便，更高效以及更節(jié)約的保溫，防水及防腐方法及設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種帶有納米氣凝膠毛氈的采油管。本實(shí)用新型通過納米氣凝膠毛氈作為保溫、防水及防腐材料包裹采油管，然后采用二氧化硅玻纖布將納米氣凝膠毛氈在采油管表面纏緊。納米氣凝膠毛氈不僅可以避免采油管工作時(shí)散熱過快問題，避免由于溫度降低引起油品黏度變大導(dǎo)致的管堵及減輕油品對管內(nèi)壁的腐蝕。另外其憎水憎油性能使得采油管外部與高腐蝕性的油品及地下潮濕氣氛完全隔離，避免了采油管外壁的腐蝕。利用獨(dú)特的直徑設(shè)計(jì)，在二氧化硅玻纖布的外面再套上一層薄金屬套管，使得采油管和外部功能材料完全密合，中間無任何縫隙。金屬套管和納米氣凝膠毛氈及采油管將形成一個(gè)整體，從外觀上看不出任何保溫防水和防腐材料的存在。采用獨(dú)特的界面設(shè)計(jì)，使得橫截面上的納米氣凝膠毛氈，二氧化硅玻纖布及聚四氟乙烯密封塞被封閉的同時(shí)，外部薄金屬套管與采油管不直接接觸，切斷冷熱橋。由于采油管在經(jīng)過包裹處理后與處理前相比內(nèi)部溫度顯著提高，油品的粘度將明顯降低，因此對抑制采油管內(nèi)部的堵塞及油污的產(chǎn)生發(fā)揮重要作用。本實(shí)用新型還能同時(shí)有效抑制采油管內(nèi)外壁的腐蝕問題。
[0006]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括采油管、納米氣凝膠毛氈、二氧化硅玻纖布和薄金屬密封管，采油管的兩端分別帶有內(nèi)螺紋和外螺紋，采油管兩端的內(nèi)螺紋和外螺紋能夠相匹配，納米氣凝膠毛氈、二氧化硅玻纖布和薄金屬密封管依次包裹在采油管上。
[0007]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還包括兩個(gè)聚四氟乙烯密封塞，兩個(gè)聚四氟乙烯密封塞分別包裹在采油管的兩端并與納米氣凝膠毛氈的兩端相靠近。
[0008]更進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型中，沿采油管的軸向納米氣凝膠毛氈與二氧化硅玻纖布的長度相等，薄金屬密封管的長度大于納米氣凝膠毛氈的長度，兩個(gè)聚四氟乙烯密封塞均被薄金屬密封管所包裹。
[0009]更進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型中，薄金屬密封管的兩端在將納米氣凝膠毛氈，二氧化硅玻纖布和聚四氟乙烯密封塞封閉的前提下不直接接觸采油管，薄金屬密封管的兩端均被后續(xù)加工成直角，以便將納米氣凝膠毛氈，二氧化硅玻纖布及聚四氟乙烯密封塞裸露的截面封閉。
[0010]更進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型中，采油管的長度包括但不限于9.6米、10米、10.6米和12米，外徑包括但不限于0.073米和0.093米；納米氣凝膠毛氈和二氧化硅玻纖布的長度均比采油管短0.6米；納米氣凝膠毛氈的厚度包括但不限于0.01米和0.005米；二氧化硅玻纖布的厚度包括但不限于0.0001米、0.0002米和0.0003米；薄金屬密封管的材質(zhì)包括但不限于不銹鋼管、鋁合金管及其他硬質(zhì)鋼管，種類包括無縫管和有縫管；薄金屬密封管的厚度包括但不限于0.001米、0.002米和0.003米，長度比采油管短0.58米；聚四氟乙烯密封塞的厚度為0.005米。
[0011]本實(shí)用新型的工作過程中，首先將納米氣凝膠毛氈包裹采油管的表面，并確保中間無縫隙，僅將采油管的外螺紋部分裸露；而后將二氧化硅玻纖布緊緊纏繞在包裹了納米氣凝膠毛氈部分的采油管表面；而后把采油管套入薄金屬密封管中，最后將聚四氟乙烯密封塞套在采油管兩端并與納米氣凝膠毛氈相近。納米氣凝膠毛氈和二氧化硅玻纖布的纏繞范圍為采油管無外螺紋部分，將一端的外螺紋完全露出。最外層的薄金屬密封管比納米氣凝膠毛氈長0.03米，可完全將纏繞有納米氣凝膠毛氈，二氧化硅玻纖布及聚四氟乙烯密封塞的部分蓋住，并且在兩端各留有0.01米的空隙，而后把兩端多出的0.01米的薄金屬管加工成向內(nèi)垂直，將納米氣凝膠毛氈，二氧化硅玻纖布及聚四氟乙烯密封塞的截面完全封閉。最后將處理好的采油管逐根放入井中，將它們逐根連接并旋緊。因此，每根采油管和納米氣凝膠毛氈、二氧化硅玻纖布及薄金屬密封管形成一個(gè)完整的整體，在井下沒有任何地方直接出現(xiàn)納米氣凝膠毛氈或二氧化硅玻纖布，它們都被完全密封在薄金屬密封管中。經(jīng)過這樣處理過后采油管具有優(yōu)越的保溫隔熱，防水及防腐性能。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0013]第一，以高性能同時(shí)具備保溫、防水和防腐的納米氣凝膠毛氈作為包裹采油管的功能材料，納米氣凝膠毛氈的厚度只需要0.01米就可以達(dá)到0.05至0.08米傳統(tǒng)保溫材料的保溫效果，厚度的減小對空間有限的采油井來說尤其有意義。
[0014]第二，在包裹納米氣凝膠毛氈和二氧化硅玻纖布的采油管的外部再套上一層薄金屬套管，使得采油管和外部包裹的保溫、防水及防腐材料之間沒有任何縫隙，并成為一個(gè)整體，方便施工。
[0015]第三，對最外層金屬套管兩端邊緣做特殊處理，使得在將內(nèi)部保溫功能材料封閉的同時(shí)不和采油管直接接觸，將外部保溫、防水及防腐材料的性能完全發(fā)揮，并同時(shí)將采油管和金屬套管之間可能的冷熱流完全隔斷。[0016]第四，采用高科技新型材料同時(shí)實(shí)現(xiàn)采油管的保溫、防水及防腐。此新型材料的功能性遠(yuǎn)強(qiáng)于傳統(tǒng)材料，并且具有比重低、所需厚度薄、柔性易操作，只需傳統(tǒng)材料五分之一左右的厚度便能實(shí)現(xiàn)相似的效果。此方法簡單可行，在油井作業(yè)時(shí)使用綜合性強(qiáng)，特別對稠油的抽采十分有價(jià)值，能明顯降低管堵及腐蝕的發(fā)生，具有極高的安全和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0017]第五，本實(shí)用新型結(jié)果巧妙，外形美觀，突出其多種功能性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為圖1中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]其中:1、采油管，2、納米氣凝膠毛氈，3、二氧化硅玻纖布，4、薄金屬密封管，5、聚四氟乙烯密封塞。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0023]實(shí)施例
[0024]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型包括采油管1、納米氣凝膠毛氈2、二氧化硅玻纖布
3、薄金屬密封管4和聚四氟乙烯密封塞5，采油管I的兩端分別帶有內(nèi)螺紋和外螺紋，采油管I兩端的內(nèi)螺紋和外螺紋能夠相匹配，納米氣凝膠毛氈2、二氧化硅玻纖布3和薄金屬密封管4依次包裹在采油管I上，兩個(gè)聚四氟乙烯密封塞5分別包裹在采油管I的兩端并與納米氣凝膠毛氈2的兩端相靠近，沿采油管I的軸向納米氣凝膠毛氈2與二氧化硅玻纖布3的長度相等，薄金屬密封管4的長度大于納米氣凝膠毛氈2的長度，兩個(gè)聚四氟乙烯密封塞5均被薄金屬密封管4所包裹，包裹后薄金屬密封管4的兩端均采取特殊處理。在本實(shí)施例中，采油管I的長度和外徑分別為9.6米和0.073米，納米氣凝膠毛氈2和二氧化硅玻纖布3的長度均為9米，納米氣凝膠毛氈2的厚度為0.01米，薄金屬密封管4的長度和厚度分別為9.03米、0.001米。
[0025]在本實(shí)用新型的工作過程中，首先將9米長的納米氣凝膠毛氈2包裹在9.6米長、外徑為0.073米的采油管I的表面，并確保中間無縫隙，僅將采油管I的外螺紋部分裸露；而后將二氧化硅玻纖布3緊緊纏繞在包裹了納米氣凝膠毛氈2部分的采油管I表面；而后把采油管I套入薄金屬密封管4中，最后把聚四氟乙烯密封塞套入管中。納米氣凝膠毛氈2和二氧化硅玻纖布3的纏繞范圍為采油管I無外螺紋部分，將一端的外螺紋完全露出。最外層的薄金屬密封管4的長度為9.03米，可完全將纏繞有納米氣凝膠毛氈2和二氧化硅玻纖布3的部分蓋住，并且兩端各留有0.01米的空隙，而后薄金屬密封管4兩端長的0.01米處理成向內(nèi)垂直，包裹納米氣凝膠毛氈2、二氧化硅玻纖布3和聚四氟乙烯密封塞的截面。最后將處理好的采油管I逐根放入井中，將它們逐根連接并旋緊。在旋緊的過程中，采油管I裸露的外螺紋部分被逐步旋入另一根采油管I中。因此，每根采油管I和納米氣凝膠毛氈
2、二氧化硅玻纖布3、聚四氟乙烯密封塞及薄金屬密封管4形成一個(gè)完整的整體，在井下沒有任何地方直接出現(xiàn)納米氣凝膠毛氈2或二氧化硅玻纖布3，它們都被完全密封在薄金屬密封管4中。與此同時(shí)薄金屬套管與采油管不直接接觸，避免了引起散熱現(xiàn)象的冷熱橋的出現(xiàn)。經(jīng)過這樣處理過后采油管I具有優(yōu)越的保溫隔熱，防水及防腐性能。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有納米氣凝膠毛氈的采油管，包括采油管(1)，采油管(I)的兩端分別帶有內(nèi)螺紋和外螺紋，采油管(I)兩端的內(nèi)螺紋和外螺紋能夠相匹配，其特征在于，還包括納米氣凝膠毛氈(2)、二氧化硅玻纖布(3)和薄金屬密封管(4)，納米氣凝膠毛氈(2)、二氧化硅玻纖布(3)和薄金屬密封管(4)依次包裹在采油管(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有納米氣凝膠毛氈的采油管，其特征在于，還包括兩個(gè)聚四氟乙烯密封塞(5)，兩個(gè)聚四氟乙烯密封塞(5)分別包裹在采油管(I)的兩端并與納米氣凝膠毛氈(2)的兩端相靠近。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有納米氣凝膠毛氈的采油管，其特征在于，沿采油管(I)的軸向納米氣凝膠毛氈(2)與二氧化硅玻纖布(3)的長度相等，薄金屬密封管(4)的長度大于納米氣凝膠毛氈(2)的長度，兩個(gè)聚四氟乙烯密封塞(5)均被薄金屬密封管(4)所包裹。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有納米氣凝膠毛氈的采油管，其特征在于，薄金屬密封管(4)的兩端在將納米氣凝膠毛氈(2)，二氧化硅玻纖布(3)和聚四氟乙烯密封塞(5)封閉的前提下不直接接觸采油管，實(shí)現(xiàn)冷熱橋斷開。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有納米氣凝膠毛氈的采油管，其特征在于，采油管(I)的長度為9.6米、10米、10.6米或12米，外徑為0.073米或0.093米；納米氣凝膠毛氈(2)和二氧化硅玻纖布(3)的長度均比采油管短0.6米；納米氣凝膠毛氈(2)的厚度為0.01米或0.005米；二氧化硅玻纖布(3)的厚度為0.0001米、0.0002米或0.0003米；薄金屬密封管(4)的材質(zhì)為不銹鋼管、鋁合金管或其他硬質(zhì)鋼管，種類包括無縫管和有縫管；薄金屬密封管(4)的厚度為0.001米、0.002米或0.003米，長度比采油管短0.58米；聚四氟乙烯密封塞(5)的厚度為0.005米。
【文檔編號】F16L58/00GK203757290SQ201320669227
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】米峰 申請人:上海美橋科材料科技有限公司