[發(fā)明專利]一種耐高溫雙馬樹脂纖維增強(qiáng)非金屬油管及其制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011220537.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN114440015A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾文廣;郭玉潔;趙海洋;劉斌;張江江;陳苗;魏曉靜;高秋英;劉冬梅;許艷艷;孫海礁;陳浩;應(yīng)海玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司西北油田分公司
• 主分類號(hào): F16L9/14
• 分類號(hào): F16L9/14;F16L15/00;F16L57/00;F16L58/02;B29C48/09;B29C48/00;B29L23/00
• 代理公司: 北京中慧創(chuàng)科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11721
• 代理人: 由元

本發(fā)明公開了一種耐高溫雙馬樹脂纖維增強(qiáng)非金屬油管及其制作方法，涉及石油開采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體包括由內(nèi)至外的由雙馬樹脂?短切碳纖維制作成基管的內(nèi)層，由纖維帶預(yù)浸雙馬樹脂后，直接纏繞到基管上，浸涂外樹脂層，通過加熱固化形成復(fù)合材料非金屬油管。通過該方法制作的耐高溫雙馬樹脂纖維增強(qiáng)非金屬油管具有耐高溫、高強(qiáng)度、質(zhì)量輕、耐磨、防腐蝕的特點(diǎn)，較目前已有的非金屬管材耐溫、抗拉強(qiáng)度、抗內(nèi)壓、抗扭性能均有較大的提升。該非金屬油管應(yīng)用于超深、高壓、高溫油井，可解決傳統(tǒng)金屬油管自重大、腐蝕快、修井難和作業(yè)成本高的工程難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油開采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于石油開采的耐高溫雙馬樹脂纖維增強(qiáng)非金屬油管及其制作方法。

背景技術(shù)

石油工業(yè)發(fā)展迅猛，對(duì)油管的需求量與日俱增。金屬管在我國油田勘探開發(fā)、油氣輸送、煉油化工等領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛和成熟，已有95％以上實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化并在不斷改進(jìn)優(yōu)化。但是隨著深井不斷增加(＞8000米)，工況環(huán)境不斷惡化(井底溫度高達(dá)200℃，H2S、CO2分壓雙超1MPa)，造成管柱懸重大(＞100T)，鉆修井作業(yè)困難，油套管應(yīng)力開裂及失重腐蝕風(fēng)險(xiǎn)升高，腐蝕呈逐年加劇趨勢(shì)，嚴(yán)重影響著環(huán)境及人身安全，傳統(tǒng)金屬管已經(jīng)不能完全滿足應(yīng)用需求。

非金屬復(fù)合材料管作為一種新型管材，在油田生產(chǎn)尤其是地面輸送方面得到了廣泛的應(yīng)用。近幾年隨著其力學(xué)性能、耐溫性能的提高，加上較好的抗腐蝕性能，該種管材在油水井井下也逐漸開始試驗(yàn)。

公開號(hào)為CN102889437B的專利公開了一種柔性復(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；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。本發(fā)明提供的柔性復(fù)合油管可以連續(xù)加工，其長度不受加工限制，在柔性復(fù)合油管的布置過程中，可以根據(jù)增加其長度從而減少其根數(shù)，進(jìn)而減少柔性復(fù)合油管之間相互連接的操作及需要的時(shí)間，甚至可以通過一根柔性復(fù)合油管完成對(duì)于石油的采注任務(wù)，避免多根柔性復(fù)合油管之間相互連接的操作，便于其在采注油井內(nèi)的布置，使得石油的采注工作易于進(jìn)行。

公開號(hào)為CN107351344B的專利公開了一種油氣田使用的非金屬油管制備方法，包括管體和接箍，管體和接箍均包含有耐熱層管、中間加強(qiáng)層管和防腐層管，耐熱層管是分子量在150～320萬的聚乙烯或是丁二烯在剛性催化劑催化下聚合而成的耐熱高分子聚合物，中間加強(qiáng)層管由耐中高壓的玻璃纖維、增強(qiáng)型聚酯纖維、芳綸、聚乙烯纖維及網(wǎng)狀高強(qiáng)度鋼絲共同組成，防腐層管是分子量在250～420萬的聚乙烯，管體的耐熱層管內(nèi)徑為d且其防腐層管外徑為D而其長度為L，中間加強(qiáng)層管內(nèi)徑等于耐熱層管外徑而其外徑等于防腐層管內(nèi)徑，在管體防腐層管兩端設(shè)有L1的外圓錐凸臺(tái)，接箍的長度≥2L1且在其耐熱層管設(shè)內(nèi)圓錐凸臺(tái)，外圓錐凸臺(tái)或內(nèi)圓錐凸臺(tái)均通過絲扣模壓成型制備錐管螺紋。

上述專利公開的非金屬油管，耐溫、強(qiáng)度均較低，無法滿足高溫、高壓、惡劣腐蝕工況環(huán)境需求。

針對(duì)以上難題，本發(fā)明提出采用具有高性能、低密度(相對(duì)于金屬)、耐蝕性好的雙馬樹脂，經(jīng)碳纖維增強(qiáng)提升材質(zhì)的力學(xué)性能，設(shè)計(jì)非金屬油管專用接頭，制成耐溫達(dá)到250℃的耐高溫、高強(qiáng)度、質(zhì)量輕、防腐蝕的非金屬油管及接頭，從根本上解決油管自重大、腐蝕快、修井難和作業(yè)成本高的工程難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種耐高溫雙馬樹脂纖維增強(qiáng)非金屬油管及其制作方法。為了對(duì)披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評(píng)述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說明的序言。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種耐高溫雙馬樹脂纖維增強(qiáng)非金屬油管及其制作方法，包括由內(nèi)至外的樹脂基復(fù)合材料內(nèi)層、長纖維纏繞層、外樹脂層，所述樹脂基復(fù)合材料內(nèi)層為混合短切碳纖維的雙馬樹脂材質(zhì)，所述長纖維纏繞層為連續(xù)碳纖維帶按照一定規(guī)律纏繞到內(nèi)樹脂層上，所述外樹脂層為雙馬樹脂材質(zhì)，所述外樹脂層將纖維纏繞層完全包裹。