[發明專利]一種金屬本體敷纜管及其制造工藝

在審

• 申請號: 202011326442.7
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN114552501A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 明爾揚;郝忠獻;朱世佳;李濤;李益良
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: H02G3/04
• 分類號: H02G3/04;F16L9/14;F16L58/10;E21B17/00;E21B17/20;E21B36/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 臧微微;趙燕力

本發明提供了一種金屬本體敷纜管及其制造工藝，金屬本體敷纜管包括沿其徑向方向由內至外依次設置的由高分子材料制成的內涂層、由金屬材料制成的管本體、加熱電纜層和動力電纜層，加熱電纜層中設有加熱電纜，動力電纜層中設有動力電纜。制造工藝包括：步驟S100：在管本體的內側面上建立內涂層；步驟S200：對管本體的外側面進行表面粗糙處理；步驟S300：在管本體的外側面包覆加熱電纜層；步驟S400：在加熱電纜層的外側面包覆動力電纜層。本發明的敷纜管具有防垢防蠟性能，金屬基體與非金屬外敷層之間具有較強的結合力，解決了現有技術中金屬基體內表面防垢防蠟性能不佳、金屬基體與非金屬外敷層之間結合力不足的問題。

技術領域

本發明涉及采油工程技術領域，尤其是一種金屬本體敷纜管及其制造工藝。

背景技術

隨著石油工業注采技術的自動化和智能化程度提升，越來越多的井下工具或設備需要供電，常規的電纜固定方式是將其綁定在管柱外側，靠近井口的電纜需要穿越井口，在地面接入電網，靠近底部工具的電纜需要穿入工具，與工具的電氣接口聯通，在井下高溫、高壓、腐蝕性介質的環境中，電纜的安全、密封及絕緣一直都是采油工程中的巨大考驗。

如今的注采技術采用敷纜管逐漸增多，敷纜管作為一種“管纜一體”的集成創新復合型連續油管，其保護電纜、提高系統可靠性的技術優勢得到凸顯，被認為是一種顛覆現有無桿采油工藝的新技術。敷纜管有全非金屬的和金屬基兩種。

非金屬敷纜管是以高分子材料為本體，主要有熱固型和熱塑型兩種類型，然而不論哪種非金屬材料，其機械性能均不能與金屬相提并論。同時，為了達到與金屬連續管同等的強度，非金屬連續管的造價將大幅提升，并且當前沒有能匹配更高金屬強度等級的非金屬材料，這嚴重限制了非金屬敷纜管的應用前景。比如大于2000米深井、套壓高的井、大斜度井、水平井等等均不能采用非金屬敷纜管。

以金屬為本體的敷纜管(即金屬本體敷纜管)具有較高的強度，但其存在的主要問題是：金屬基體與非金屬外敷層之間結合力不足，金屬基體的內表面防垢防蠟性能不佳。

發明內容

本發明的目的是提供一種金屬本體敷纜管及其制造工藝，以解決金屬本體敷纜管存在的金屬基體內表面防垢防蠟性能不佳的問題。

為達到上述目的，本發明提出一種金屬本體敷纜管，其包括沿其徑向方向由內至外依次設置的由高分子材料制成的內涂層、由金屬材料制成的管本體、由高分子材料制成的加熱電纜層和由高分子材料制成的動力電纜層，所述加熱電纜層中設有加熱電纜，所述動力電纜層中設有動力電纜。

如上所述的金屬本體敷纜管，其中，所述加熱電纜層由改性高分子材料制成，所述改性高分子材料含有金屬粉末、金屬氧化物、金屬氮化物和無機非金屬中的一種或多種。

如上所述的金屬本體敷纜管，其中，所述內涂層由含氟高分子材料制成。

如上所述的金屬本體敷纜管，其中，所述加熱電纜層和所述動力電纜層由相同的高分子材料制成。

如上所述的金屬本體敷纜管，其中，所述加熱電纜的加熱方式為電阻加熱方式或集膚加熱方式。

本發明還提供一種金屬本體敷纜管的制造工藝，其用于制造上述的金屬本體敷纜管，所述制造工藝包括以下步驟：步驟S100：在管本體的內側面上建立內涂層；步驟S200：對管本體的外側面進行表面粗糙處理；步驟S300：將加熱電纜布設在管本體的外側面上，并在管本體的外側面包覆加熱電纜層；步驟S400：將動力電纜布設在加熱電纜層的外側面上，并在加熱電纜層的外側面包覆動力電纜層。

如上所述的金屬本體敷纜管的制造工藝，其中，所述步驟S100包括：步驟S101：對管本體的內側面進行表面清洗處理；步驟S102：采用靜電粉末噴涂方法或高分子材料沉積方法在管本體的內側面上建立內涂層。

如上所述的金屬本體敷纜管的制造工藝，其中，在所述步驟S200中，所述表面粗糙處理為噴丸處理、噴砂處理或滾花處理。