[發明專利]預應力隔熱油套管及其制造方法

有效

• 申請號: 201410053107.2
• 申請日: 2014-02-17
• 公開（公告）號: CN103850654A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 謝甲偉;宿行俊;王淑斌;王新國;欒智勇;翟勇;殷鳳仕;王加德;李文剛
• 申請（專利權）人: 勝利油田孚瑞特石油裝備有限責任公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;B23P15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種預應力隔熱油套管及其制造方法，具體涉及一種石油工業中稠油熱采作業的注汽、采油工具及其制造方法，屬于石油開采技術領域

背景技術

隨著石油開采工業的不斷發展和石油消耗量的不斷增加，開采稠油已經成為國內外石油公司的主要產量來源，而稠油開采通常采取蒸汽吞吐和蒸汽驅兩種工藝，而這兩種工藝均需使用隔熱油管和套管作為注汽采油工具。目前的隔熱油管均依據或參照中國專利(申請號97115719.7)公開的一種《真空隔熱油管及其制造工藝》進行生產，產品由接箍、隔熱襯套、襯管、外管、內管、隔熱層、扶正塊、吸氫劑等組成，其中隔熱層結構為：內管多層鋁箔、玻璃絲網間隔纏繞，環空抽真空，并添加吸氫劑，該種制造工藝生產的隔熱油套管視導熱系數較好，在保護油井套管、降低井筒熱損失、提升注采效果方面起到了積極的作用，但是因為隔熱油管環空中“負壓”和鋼材“氫滲”現象的存在，隔熱油管在下井注汽采油2年左右或者15個注汽周期后隔熱性能明顯衰減，嚴重影響了隔熱油管的使用壽命，同時接箍連接處熱損失嚴重，引起該處固井套管出現套損現象，因此造成經濟效益的巨大浪費。

發明內容

本發明的目的是提供一種能克服上述缺陷、隔熱性能溫度、工作性能優良的預應力隔熱油套管及其制造方法。其技術方案為：

一種預應力隔熱油套管，其特征在于：包括鋼制間隙套裝的外管、中間管和內管，其中中間管一端加工內螺紋，另一端加工外螺紋，中間管加工內螺紋的一端與外管在管端處焊接、與內管在預留內螺紋長度處焊接，中間管加工外螺紋的一端與外管在預留外螺紋長度處焊接，與內管在管端處焊接；外管與中間管構成的環空中填充隔熱材料并抽真空形成第一隔熱層，中間管與內管的環空中抽真空后注入惰性氣體，形成第二隔熱層。

一種預應力隔熱油套管的制造方法，其特征在于采用以下步驟：1)外管、中間管和內管的預處理；2)內管與中間管套裝及焊接；3)內管與中間管環空處理；4)外管與中間管套裝及焊接；5)外管與中間管環空處理；6)視導熱系數測試；7)中間管兩端加工螺紋。

所述的預應力隔熱油套管的制造方法，步驟1)中外管、中間管和內管的預處理包括：

對中間管進行管端加厚，按照中間管的配制尺寸下外管和內管，并在中間管和外管上加工抽注孔，用拋丸機對外管的內壁、內管的外壁以及中間管的內外壁進行噴砂處理，最后將三層鋼管在除氣爐中加熱至380℃保溫3小時進行除氣處理，所下外管的長度L_out和內管的長度L_in與中間管的長度L_mid、中間管的內螺紋長度L_midin、中間管的外螺紋長度L_midout之間的關系符合下列公式：L_out＝L_mid-L_midout，L_in＝a(L_mid-L_midin)，其中比例系數a的取值范圍為在0.997-0.999之間。步驟2)中內管與中間管套裝及焊接方法為：將內管牽引至中間管內，并在中間管一端預留內螺紋加工長度后焊接該端，然后然后對內管進行加熱，當中間管和內管的另一端平齊后將將中間管和內管的另一端在管端處焊接，兩端焊縫進行X射線探傷通過后進行下一步；步驟3)中內管與中間管環空處理的方法是：對環空進行抽真空至10^-1Pa后回注惰性氣體，然后進行電阻焊堵焊，使用著色探傷進行檢測通過后進行下一步；步驟4)中外管與中間管套裝及焊接方法是：首先在中間管外表面包扎隔熱材料和添加吸氫劑，然后將內管和中間管的組合體牽引至外管管內，并在內管與中間管組合體預留加工外螺紋的一端預留外螺紋長度后采用二氧化碳氣體保護焊焊接該端，然后再將另外一端在管端處焊接在一起，對兩端焊縫進行X射線探傷通過后進行下一步；步驟5)中外管與中間管環空處理的方法是：對外管與中間管環空進行抽真空至10^-2pa數量級，在真空狀態下進行電阻焊封堵，使用著色探傷進行檢測通過后進行下一步；步驟6)中視導熱系數測試標準為：視導熱系數不大于0.02w/m·℃為合格產品，進行下一步；步驟7)為在中間管兩端分別加工內螺紋和外螺紋。

本發明與現有技術相比，其優點是：

1)具有雙層隔熱層，極大地提升了產品的隔熱性能；

2)在內管與中間管的環空中注入惰性氣體減緩了“氫滲”現象，延長了隔熱壽命；