[發明專利]用于真空隔熱管上的螺紋連接器的隔熱的具有嚴格控制的軸向間隙的組件

在審

• 申請號: 202180032330.7
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN115552094A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: G·魯西耶
• 申請（專利權）人: 瓦盧瑞克鋼管-合金有限責任公司
• 主分類號: E21B17/20
• 分類號: E21B17/20;F16L19/02;F16L19/00;F16L59/14;E21B17/08
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 羅聞

一種隔熱管狀組件，所述隔熱管狀組件包括連結起來的隔熱管段，所有隔熱管段均具有內管和外管，內管和外管同心地設置以在其間限定真空環形空間，并且在兩端由環形橋接件封閉。隔熱管段設置有外螺紋或內螺紋以彼此直接或通過連結至相鄰隔熱管段的聯接件而螺紋接合并形成接頭。圍繞該接頭保持的隔熱套筒包括適于覆蓋一個隔熱管段的至少一部分的第一管狀殼體以及在內部或在外部與第一管狀殼體的一部分重疊的第二管狀殼體，使得第二管狀殼體圍繞螺紋接頭從一個環形橋接件軸向延伸到相鄰的環形橋接件，其中延伸超過各自的環形橋接件的隔熱管段延伸部的長度具有較高的公差。

相關申請的交叉引用

本申請要求2020年4月1日提交的美國專利臨時申請No.63/003,424的優先權；前述專利的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及用于烴采收井中的隔熱管柱。更具體地說，本發明涉及由形成隔熱段的內管和外管制成并且在那些隔熱管狀段之間具有改進的隔熱接頭的管狀組件。

用于生產石油和天然氣的烴采收井涉及使用長管柱將烴從井下儲層輸送到地面。在很多情況下，希望保持溫度并最大限度地減少流過管柱的物質的熱損失。在較常規的采油操作中，石油在儲層中可能已經是高度可流動的。然而，因為石油的粘度隨其冷卻而增大，所以最大限度地減少熱損失有助于石油保持流動性，使其生產更容易且成本更低。

然而，在一些采收作業中，石油在儲層內可能會非常粘稠。那么，可能需要在井下加熱石油以便以經濟可行的量生產石油。因此，最大限度地減少管柱中的熱損失更為關鍵。在這些情況下，通常通過管柱向井下傳遞熱蒸汽來釋放稠油或被圈閉的石油，因此石油變得可流動。隔熱管柱最大限度地減少蒸汽和石油的熱損失。

背景技術

隔熱管柱涉及將雙壁隔熱管段串連在一起。美國專利No.3,763,935公開了一種類型的隔熱管柱，其中，隔熱管段通過各自螺紋連接到本領域公知的單獨的傳統套筒型聯接件中而彼此連結。通常，每個隔熱管段具有圍繞內管布置的外管并且在內管和外管之間限定有環形空間。該環形空間有時填充有隔熱材料。或者，可以在環形空間中建立真空以使管隔熱。因此，最大限度地減少在可能暴露于熱油和蒸汽的內壁與可能暴露于井眼的較冷內部或暴露于大氣的外壁之間的熱傳遞。

這種隔熱管的主要目的是顯著減少內管和外管之間通過對流、傳導和輻射進行的熱傳遞。

連結隔熱管段的主要問題是在各段之間的接頭處可能發生過度的熱損失。內管或外管之一的長度較小以允許對內管或外管中較長的管進行加工并設有公扣(pin)或母扣(box)構件，需要公扣和母扣構件來將隔熱管段螺紋連接在一起，以沿隔熱管柱形成接頭。但是，在接頭位置處，存在我們可以稱為單壁管的位置，其不能提供與雙壁隔熱管段相同的隔熱。隔熱管段在其端部不隔熱。

因此，熱量可能沿著每個接頭處的傳導流動路徑以比通過管的隔熱部分的速率高得多的速率從管的內部傳導出去。這導致熱損失更大并且效率降低。

已經提出幾種方案來最大限度地減少隔熱管段之間的接頭處的熱損失。

美國專利No.4,518,175公開了一種隔熱管狀組件，其包括連結在隔熱管段之間的非常獨特的聯接件裝置。所述獨特的聯接件是帶螺紋的，以便在兩端與內管和外管中最短的管連結。由所述獨特的聯接件的內周表面以及內管和外管中最長的管的自由端限定間隙，并且附加的內環焊接到內管和外管中最長的管的兩個相鄰自由端。在間隙中填充有隔熱材料。美國專利No.4,518,175提供了沿管狀組件的連續隔熱，最大限度地減少了接頭處的熱損失。

上述隔熱管接頭和方法的缺點是接頭處的隔熱材料裝配在聯接件內部。在制造每個管段期間以這種方式施加隔熱材料可能是復雜且昂貴的。例如，隔熱材料必須安裝成使得在連結兩個隔熱管段時聯接件將稍后圍繞隔熱材料裝配。如果在安裝期間聯接件沒有適當地裝配，則在遠離制造設施時可能無法在安裝期間現場校正聯接件。而如果在安裝期間現場施加隔熱材料，這可能是一個復雜或耗時的步驟。