稠油开采新型保温采油管
专利汇可以提供稠油开采新型保温采油管专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且稠油开采新型保温采油管是为稠油抽油生产时为节省 电能 而设计的一种新型保温采油管，适应于抽油 温度 200℃环境工况。以往稠油抽油生产环节用 钢 管抽油，井下电加热功率达80－95kw，而用这种管抽稠油，井下电加热功率可在10kW以下。其具体结构如 附图 1所示。由加厚接箍[1]、连接环[2]、 真空 孔[3]、外管[4]、B型 隔热 屏[5]、 支撑 环[6]、A型隔热屏[7]、减阻孔[8]、玻璃 纤维 绳[9]、端部支撑环[10]、内管[11]构成。其特征是通过结构设计使保温层内形成3个相对独立中空且具有较高真空度的环形空间，并且空间内的所有 辐射 换热表面均由黑度系数很小的材料制成。，下面是稠油开采新型保温采油管专利的具体信息内容。
1、一种稠油开采新型保温采油管，由加厚接箍[1]、连接环[2]、 真空孔[3]、外管[4]、B型隔热屏[5]、支撑环[6]、A型隔热屏[7]、 减阻孔[8]、玻璃纤维绳[9]、端部支撑环[10]、内管[11]构成，其 特征在于内管[11]上缠绕铝箔，在铝箔的外表面上螺旋缠绕玻璃纤 维绳[9]，在玻璃纤维绳[9]上附有A型隔热屏[7]，在A型隔热屏[7] 上套有B型隔热屏[5]，B型隔热屏[5]一端由连接环[2]支撑，另一 端由支撑环[6]支撑，外管[4]一端与连接环[2]连接，另一端与内管 [11]连接。
2、根据权利要求1所述稠油开采新型保温采油管，其特征在于 加厚接箍[1]与内管[11]采用专用石油螺纹连接，之后再与连接环[2] 焊接连接。
3、根据权利要求1所述稠油开采新型保温采油管，其特征在于 A型隔热屏[7]及B型隔热屏[5]上设有减阻孔[8]。
4、根据权利要求1所述稠油开采新型保温采油管，其特征在于 内管[11]与外管[4]之间有多个B型隔热屏[5]及多个支撑环[6]，最 后一个B型隔热屏[5]由端部支撑环[10]支撑。
5、根据权利要求1所述稠油开采新型保温采油管，其特征在于 外管[4]内外表面采用热浸镀锌。
一、技术领域
稠油开采新型保温采油管是在石油开采中用于稠油抽油生产， 为节省电能而设计的一种新型保温采油管，适应于抽油温度200℃ 环境工况，是稠油抽油生产环节中不可缺少的重要新型专用装备。
二、背景技术
以往用普通钢管在深达1000-1500米的井中抽高粘度稠油时， 由于井深、油稠、井下传热温差大、以及钢管热阻很小，在钢管中 的稠油垂直从井底向地面流动过程中，导致钢管中的稠油热量损失 很大，经计算可以达到110kw以上，因此要在井下实施全程大功率 电力加热，加热功率为80-95kw，以补充井下稠油流动过程中的热 量损失。否则钢管中的稠油在流动过程中将发生凝管现象，抽油生 产便不能正常进行。为此设计了一种专门用于稠油抽油生产的热损 失率很小的新型保温采油管，它的视导热系数在0.01W/m℃以下。 在井下特定抽油条件下，经工程热力学换热计算，这种保温采油管 的传热总热阻是普通钢管的8倍以上。用这种保温采油管抽油，在 抽油初期阶段，井下可以不用送电加热钢管中的稠油，在抽油的中 后期送电加热功率在10kw以下。由此，可以明显看出，采用本项 技术方案将大幅度降低稠油抽油生产环节中的生产成本。
目前，国内已有系列保温管，或称隔热管，因其内通径小，只 用于井下注蒸汽，不能用于抽油，其内部保温层的结构均为在内管上 缠绕一层铝箔，接着在其上面紧密缠绕一层很薄的多孔固体材料。根 据不同保温层厚度，重复缠绕层数不同，一般保温层厚度为10mm时， 可缠绕5层。这种结构由于导热和对流是接触传热，原结构内各层 紧密接触，不能大幅度减弱热传导和热对流，并且在抽真空时，由 于多孔固体材料孔眼内存在空气，空气流动产生摩阻，这种摩阻使 流动压力差值大幅度降低，当摩阻大于流动压力差时，孔眼内的空 气便留在保温层内，抽成高度真空是不可能的。因此结构内的导热 和对流传热仍然很大。本稠油开采新型保温采油管保温层结构设计 针对上述结构作了改进。
三、发明内容
本实用新型的目的是提供一种视导热系数很小的稠油开采新型 保温采油管。为此必须有效地削弱保温层中的三种传热方式，具体 做法是内管[11]外表面，外管[4]内外表面均由黑度系数很小的材料 制成，并且B型隔热屏[5]及A型隔热屏[7]采用黑度系数很小的金 属材料制成，使保温层内各辐射换热表面均具有很小的黑度系数。 理论计算表明，当隔热屏及各辐射换热表面均采用黑体(黑度系数 为1)的材料时，内管[11]外壁与外管[4]内壁之间幅射传热减弱 2/3，本技术方案采用2个隔热屏，当隔热屏及各辐射换热表面均采 用黑度系数很小的材料时，幅射换热必然在原来基础上又得到大幅 度的减弱。上述结构中各个幅射面，均采用黑度系数很小的材料制 成，因此使整个结构的幅射换热得到明显削弱。为减弱保温层内的 热传导及对流换热，在外管[4]上设计一个抽真空的真空孔[3]，真 空孔连接专用抽真空设备，由于保温层内的结构是中空的，则保温 层内能够抽成高度真空(20Pa)，抽完真空后用专用设备进行真空封 闭这样热传导和对流换热又得到明显地减弱。稠油开采新型保温采 油管的发明要点在于通过真空孔[3]、玻璃纤维绳[9]、B型隔热屏 [5]、A型隔热屏[7]、连接环[2]、支撑环[6]、端部支撑环[10]的 结构设计使保温层内形成3个相对独立中空的几乎无任何传热介 质，且具有较高真空度的环形空间，并且保温层内3个环形空间的 所有辐射换热表面均由黑度系数很小的材料制成。
发明人曾做过一个实施例，当新型保温采油管在热稳态条件下， 长9.3m保温采油管内管加热功率400w，内管温度保持在200℃，环 境温度27℃，在上述参数下外管温度只有35℃。此时该新型保温采 油管的视导热系数J为：
按此视导热系数计算油井抽油时所需电加热功率只有10kw左 右，原来电加热功率达80-95kw，显然每年将节约大量电能，原油 井每年抽油生产所需电费达20万元，若采用新型保温采油管抽油每 年仅为2.5万元。由此可见每年节约的电费是十分可观的。采用新 型保温采油管所增加的投资每口井约17万元，在不到1年的时间即 可用节约的电费收回，新型保温采油管的使用寿命为3年，显然将 创十分可观的经济效益。
四、附图说明
图1是本稠油开采新型保温采油管的结构示意图。
五、具体实施方式
由附图1可以看出本稠油开采新型保温采油管是由加厚接箍 [1]、连接环[2]、真空孔[3]、外管[4]、B型隔热屏[5]、支撑环[6]、 A型隔热屏[7]、减阻孔[8]、玻璃纤维绳[9]、端部支撑环[10]、内 管[11]构成。加厚接箍[1]与内管[11]采用专用石油螺纹连接。连接 环[2]与内管[11]采用焊接连接。在内管[11]上螺旋式地缠绕铝箔， 目的是使内管[11]具有很小黑度系数。再在缠绕铝箔的内管[11]外 表面上螺旋式缠绕的玻璃纤维绳[9]，使它与A型隔热屏[7]之间近 似形成一个中空环形空间。为减小抽真空时的空气流动阻力，A型 隔热屏[7]上带有若干个小孔眼，即为减阻孔[8]。在A型隔热屏[7] 上套上B型隔热屏[5]，B型隔热屏[5]的一端由连接环[2]支撑，另 一端由支撑环[6]支撑，使B型隔热屏[5]与A型隔热屏[7]之间又形 成一个中空环形空间。为减小该环形空间抽真空时的空气流动阻力， B型隔热屏[5]也带有若干个小孔眼，即为减阻孔[8]。在内管[11] 与外管[4]之间内存在多个B型隔热屏[5]及多个支撑环[6]，最后一 个B型隔热屏[5]的一端由端部支撑环[10]支撑。B型隔热屏[5]与 外管[4]的内表面之间也是一个中空的环形空间，并且外管[4]内外 表面采用热浸镀锌。外管[4]一端与连接环[2]连接，另一端与内管[11] 连接。外管[4]上带有真空孔[3]，通过此孔将上述3个中空的环形 空间抽成真空。当保温层的真空度达到规定的数值时，用专用设备 密封此孔。外管[4]的一端用专用胎具加工成圆台形状，便于与内管 [11]的焊接操作。焊接的条件是在内管[11]的加热伸长量达到设计 值时，在恒温的状态下进行焊接，并且焊后应须恒温一定时间。
内管[11]根据不同井深，选用与其井深相适应的材质。当井深 为1000m左右，其材质的屈服强度不小于420kN/mm2；当井深为1500m 左右时，其材质的屈服强度不小于630kN/mm2；所有材质的含碳量均 小于0.25％，目的是使钢材具有较好的可焊性能。外管[4]的内外表 面可采用除锈后涂耐高温铝漆，也可进行热浸镀锌，通过多次试验， 采用热浸镀锌。抽完真空后，封闭真空孔[3]的工艺技术是个特殊工 艺过程，封闭质量对本稠油开采新型保温采油管的视导热系数大小 敏感性很强。因此真空孔的封闭质量在具体实施中必须得到控制。 内管[11]与外管[4]的预应力焊接，必须在恒温条件下进行，否则应 力端的焊接质量将存在严重缺陷。
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