氣凝膠復(fù)合隔熱套管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種適用于稠油熱采的氣凝膠復(fù)合隔熱套管。本發(fā)明由內(nèi)管、鋁箔、隔熱層(二氧化硅氣凝膠氈)、外管、陶瓷耐熱環(huán)堵、接箍組成。內(nèi)管外壁包裹鋁箔，再包裹二氧化硅氣凝膠氈，同軸穿入外管，在復(fù)合管兩端塞入陶瓷耐熱環(huán)堵，最后焊接內(nèi)外管，使內(nèi)外管間形成封閉空腔，接箍與外管通過(guò)螺紋連接，并在連接處設(shè)有扭矩臺(tái)階。扭矩臺(tái)階和相對(duì)外管不固定、可變形的隔熱層，有效的抵抗了因內(nèi)管的冷熱交替時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力對(duì)接箍及外管發(fā)生的軸向及徑向錯(cuò)動(dòng)，從而保護(hù)了內(nèi)、外管及水泥環(huán)，解決了因套管損壞引起的蒸汽熱采井報(bào)廢的問(wèn)題，保證了長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)。另外，該發(fā)明能有效阻止熱損失，減少起下油管次數(shù)，縮短注采周期，減少作業(yè)費(fèi)用，提高生產(chǎn)效率。
【專利說(shuō)明】氣凝膠復(fù)合隔熱套管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及稠油熱采的氣凝膠復(fù)合隔熱套管，為油井管柱類。針對(duì)目前技術(shù)中存在的內(nèi)外管與接箍松脫、變形等問(wèn)題，提供了包含相對(duì)外管不固定、可變形的二氧化硅氣凝膠氈隔熱層及具有扭矩臺(tái)階的接箍的復(fù)合隔熱套管，特別能夠阻止內(nèi)管對(duì)接箍及外管發(fā)生的軸向及徑向錯(cuò)動(dòng)，更有效的保護(hù)了內(nèi)、外管及水泥環(huán)不受損壞。
【背景技術(shù)】
[0002]世界上稠油資源極為豐富，如何高效的開(kāi)采，一直是石油工業(yè)面臨的難題。因?yàn)槌碛偷恼扯葘?duì)溫度極為敏感，所以蒸汽吞吐的熱采方法逐漸稠油開(kāi)發(fā)的主要手段。我國(guó)就有80%的稠油油藏采用蒸汽吞吐工藝開(kāi)發(fā)。然而伴隨熱采工藝而來(lái)的套管損壞問(wèn)題嚴(yán)重影響了油井的穩(wěn)定高效開(kāi)采。以08年遼河油田為例，在其所有的停產(chǎn)井中有1/4的井是由于套管損壞而停產(chǎn)的，而這些井多為熱采井。
[0003]使用蒸汽吞吐的工藝采油的特點(diǎn)是是周期性。每周期分為注入蒸汽、燜井和停注采油三個(gè)階段。注入蒸汽時(shí)套管受熱，因受水泥環(huán)等約束而無(wú)法膨脹，從而受到較大的壓應(yīng)力作用；停注采油時(shí)，由于套管金屬材料的松弛和變形作用，套管受到較大的拉應(yīng)力作用。套管周期性承受高的拉一壓應(yīng)力作用，造成套管斷裂(或螺紋連接滑脫)、變形，這正是熱采井套管和水泥環(huán)損壞的主要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明即針對(duì)上述缺陷提供適用于稠油熱采的氣凝膠復(fù)合隔熱套管。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種適用于稠油熱采的氣凝膠復(fù)合隔熱套管。
[0006]按照本發(fā)明的適用于稠油熱采的氣凝膠復(fù)合隔熱套管，包括內(nèi)管、鋁箔、隔熱層(二氧化硅氣凝膠氈)、外管、陶瓷耐熱環(huán)堵、接箍。內(nèi)管和外管間包裹鋁箔和二氧化硅氣凝膠氈，在復(fù)合管兩端塞入陶瓷耐熱環(huán)堵，焊接內(nèi)外管，接箍與外管通過(guò)螺紋連接，并在連接處設(shè)有扭矩臺(tái)階。
[0007]優(yōu)選的是，所述內(nèi)管外壁包裹鋁箔。
[0008]優(yōu)選的是，所述鋁箔外包裹二氧化硅氣凝膠氈。
[0009]優(yōu)選的是，所述包裹著鋁箔和二氧化硅氣凝膠氈的內(nèi)管應(yīng)同軸穿入外管。
[0010]優(yōu)選的是，所述二氧化硅氣凝膠氈、鋁箔和外管之間不固定，可轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]優(yōu)選的是，所述陶瓷耐熱環(huán)堵在復(fù)合管兩端塞入。
[0012]優(yōu)選的是，所述內(nèi)外管的兩個(gè)端口須焊接，使內(nèi)外管間形成封閉空腔。
[0013]優(yōu)選的是，所述焊接端口需平整，符合接箍連接處的形狀。
[0014]優(yōu)選的是，所述接箍與外管通過(guò)螺紋連接。
[0015]優(yōu)選的是，所述螺紋在外管外壁上。
[0016]優(yōu)選的是，所述接箍在與外管連接處設(shè)有扭矩臺(tái)階。[0017]優(yōu)選的是，所述外管用N80鋼。
[0018]優(yōu)選的是，所述內(nèi)管用N80鋼。
[0019]優(yōu)選的是，所述接箍用N80鋼。
[0020]優(yōu)選的是，所述二氧化硅氣凝膠氈的厚度為15_。
[0021]本發(fā)明第一方面的氣凝膠復(fù)合隔熱套管的工作方式是:內(nèi)管外壁包裹鋁箔，再包裹二氧化硅氣凝膠氈，同軸穿入外管，在復(fù)合管兩端塞入陶瓷耐熱環(huán)堵，最后焊接內(nèi)外管，使內(nèi)外管間形成封閉空腔；接箍與外管通過(guò)螺紋連接，并在連接處設(shè)有扭矩臺(tái)階；理論上套管長(zhǎng)度可通過(guò)接箍的連接無(wú)限延長(zhǎng)。將套管下入井中，并在外管外壁下注水泥固封，再進(jìn)行蒸汽注采。
[0022]本發(fā)明第一方面提供的氣凝膠復(fù)合隔熱套管可在整個(gè)蒸汽注采過(guò)程中保護(hù)內(nèi)、夕卜管及水泥環(huán)不損壞，有效阻止熱損失，縮短注采周期，減少作業(yè)費(fèi)用，提高生產(chǎn)效率，保證了長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)。
[0023]本發(fā)明第一方面所提供的氣凝膠復(fù)合隔熱套管的技術(shù)方案包括上述各部分的任意組合，上述各部分組件的簡(jiǎn)單變化或組合仍為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024]本發(fā)明的第二方面還提供一種氣凝膠復(fù)合隔熱套管應(yīng)用于注汽采油的方法，其包括如下步驟:
[0025]a.將制作好的氣凝膠復(fù)合隔熱套管與接箍相連；
[0026]b.將套管下入油井中；
[0027]c.在外管外壁下注水泥固封；
[0028]d.經(jīng)過(guò)套管向地層加注蒸汽，燜井；
[0029]e.經(jīng)過(guò)套管向地面采油。
[0030]優(yōu)選的是，以上步驟依次進(jìn)行。
[0031]優(yōu)選的是，所述凝膠復(fù)合隔熱套管為本發(fā)明第一方面所提供的適用于稠油熱采的凝膠復(fù)合隔熱套管。
[0032]優(yōu)選的是，所述氣凝膠復(fù)合隔熱套管與接箍通過(guò)螺紋相連。
[0033]優(yōu)選的是，所述氣凝膠復(fù)合隔熱套管與接箍相連處設(shè)有扭矩臺(tái)階。
[0034]優(yōu)選的是，所述氣凝膠復(fù)合隔熱套管與水泥固定。
[0035]優(yōu)選的是，所述接箍與與水泥固定。
[0036]優(yōu)選的是，所述蒸汽與氣凝膠復(fù)合隔熱套管相接觸。
[0037]優(yōu)選的是，所述油與氣凝膠復(fù)合隔熱套管相接觸。
[0038]更多操作對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，不再贅述。
[0039]本發(fā)明第二方面所提供的氣凝膠復(fù)合隔熱套管應(yīng)用于注汽采油的方法的技術(shù)方案包括上述各部分的任意組合，上述各部分組件的簡(jiǎn)單變化或組合仍為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1為按照本發(fā)明第一方面的氣凝膠復(fù)合隔熱套管的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖2為圖1所示實(shí)施例的應(yīng)用過(guò)程示意圖。[0042]圖1、圖2中數(shù)字分別表示:
[0043]I內(nèi)管2 二氧化硅氣凝膠氈
[0044]3鋁箔4陶瓷耐熱環(huán)堵
[0045]5外管6接箍
【具體實(shí)施方式】
[0046]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述按照本發(fā)明第一方面的氣凝膠復(fù)合隔熱套管結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例。
[0047]圖1為按照本發(fā)明第一方面的適用于稠油熱采的氣凝膠復(fù)合隔熱套管的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例中，氣凝膠復(fù)合隔熱套管包括內(nèi)管1、隔熱層(二氧化硅氣凝膠氈)2、鋁箔3、陶瓷耐熱環(huán)堵4、外管5、接箍6。
[0048]本實(shí)施例中，所述內(nèi)管I外壁包裹鋁箔3。
[0049]本實(shí)施例中，所述鋁箔3外包裹二氧化硅氣凝膠氈2。
[0050]本實(shí)施例中，所述包裹著鋁箔3和二氧化硅氣凝膠氈2的內(nèi)管I應(yīng)同軸穿入外管5。
[0051]本實(shí)施例中，所述二氧化硅氣凝膠氈2與鋁箔3和外管5之間不固定，可轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0052]本實(shí)施例中，所述陶瓷耐熱環(huán)堵4在復(fù)合管兩端塞入。
[0053]本實(shí)施例中，所述內(nèi)外管的兩個(gè)端口須焊接，使內(nèi)外管間形成封閉空腔。
[0054]本實(shí)施例中，所述焊接端口需平整，符合接箍連接處的形狀。
[0055]本實(shí)施例中，所述接箍6與外管5通過(guò)螺紋連接。
[0056]本實(shí)施例中，所述螺紋在外管5外壁上。
[0057]本實(shí)施例中，所述接箍6在與外管5連接處設(shè)有扭矩臺(tái)階。
[0058]本實(shí)施例中氣凝膠復(fù)合隔熱套管的工作方式是:內(nèi)管I外壁包裹鋁箔3，再包裹二氧化硅氣凝膠氈2，同軸穿入外管5，在復(fù)合管兩端塞入陶瓷耐熱環(huán)堵4，最后焊接內(nèi)外管，使內(nèi)外管間形成封閉空腔；接箍6與外管5通過(guò)螺紋連接，并在連接處設(shè)有扭矩臺(tái)階；理論上套管長(zhǎng)度可通過(guò)接箍的連接無(wú)限延長(zhǎng)。
[0059]圖2為圖1所示實(shí)施例的應(yīng)用于注汽采油的過(guò)程示意圖，將套管下入井中，并在外管外壁下注水泥固封，再進(jìn)行蒸汽注采。
[0060]本實(shí)施例中更多操作對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，不再贅述。
[0061]本實(shí)施例中所述的氣凝膠復(fù)合隔熱套管可在整個(gè)蒸汽注采過(guò)程中保護(hù)內(nèi)、外管及水泥環(huán)不損壞，有效阻止熱損失，縮短注采周期，減少作業(yè)費(fèi)用，提高生產(chǎn)效率，保證了長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)。
[0062]本實(shí)施例所述的適用于稠油熱采的氣凝膠復(fù)合隔熱套管的技術(shù)方案包括上述各部分的任意組合，上述各部分組件的簡(jiǎn)單變化或組合仍為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于稠油熱采的氣凝膠復(fù)合隔熱套管，包括內(nèi)管、鋁箔、隔熱層、外管、陶瓷耐熱環(huán)堵、接箍。
2.如權(quán)利要求1所述的氣凝膠復(fù)合隔熱套管，其特征在于:在內(nèi)管外壁包裹鋁箔。
3.如權(quán)利要求1所述的氣凝膠復(fù)合隔熱套管，其特征在于:在鋁箔外包裹隔熱層。
4.如權(quán)利要求1所述的氣凝膠復(fù)合隔熱套管，其特征在于:將包裹鋁箔和隔熱層的內(nèi)管同軸穿入內(nèi)管。
5.如權(quán)利要求3和4所述的氣凝膠復(fù)合隔熱套管，其特征在于:所述隔熱層與鋁箔和外管之間不固定，可轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的氣凝膠復(fù)合隔熱套管，其特征在于:在復(fù)合管兩端塞入陶瓷耐熱環(huán)堵。
7.如權(quán)利要求1所述的氣凝膠復(fù)合隔熱套管，其特征在于:最后焊接內(nèi)外管的兩個(gè)端口，使內(nèi)外管間形成封閉空腔。
8.如權(quán)利要求7所述的氣凝膠復(fù)合隔熱套管，其特征在于:焊接端口需平整，符合接箍連接處的形狀，保證密封。
9.如權(quán)利要求1所述的氣凝膠復(fù)合隔熱套管，其特征在于:接箍與外管通過(guò)螺紋連接。
10.如權(quán)利要求1所述的氣凝膠復(fù)合隔熱套管，其特征在于:螺紋在外管外壁上。
11.如權(quán)利要求9所述的氣凝膠復(fù)合隔熱套管，其特征在于:接箍與外管通過(guò)連接處設(shè)有扭矩臺(tái)階。
【文檔編號(hào)】E21B17/00GK103883263SQ201410164134
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】張廣清, 劉加偉, 翟向琳 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)