一种适用于稠油开采的高效保温加热油管制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于稠油开采的高效保温加热油管，包括油管，油管的内部设有高耐磨内衬套，油管和高耐磨内衬套之间设有高分子纳米保温层，高分子纳米保温层与高耐磨内衬套之间设有自愈式PTC自限温电热膜，在高分子纳米保温层和高耐磨衬套之间还敷设有馈电母线，在油管的两端设有同心导电环，同心导电环设置在油管和高耐磨内衬套的端部。本发明专利技术在油管内部设置有高耐磨内衬套，油管和高耐磨内衬套之间设有高分子纳米保温层，高耐磨内衬套可承受油井内原油的压力，又可以保护高分子纳米保温层不被磨损。本发明专利技术采用保温方法保证原油恒温举升，在保温层内部设计了一个解堵发热元件自恢复PTC电热膜，真正的做到了O污染、O排放、免维护和低能耗。

A High Efficiency Thermal Insulation and Heating Oil Pipe for Heavy Oil Exploitation

The invention discloses an efficient heat preservation heating oil pipe suitable for heavy oil exploitation, which includes an oil pipe with a high wear-resistant inner liner, a macromolecule nano-thermal insulation layer between the oil pipe and the high wear-resistant inner liner, a self-healing PTC self-limiting thermoelectric film between the macromolecule nano-thermal insulation layer and the high wear-resistant inner liner, and a laying between the macromolecule nano thermal insulation layer and the high wear-resistant inner liner. There are feeding buses, concentric conductive rings are arranged at both ends of the tubing, and concentric conductive rings are arranged at the end of the tubing and the high wear resistant inner bushing. The inner part of the tubing is provided with a high wear resistant inner liner, and a macromolecule nano insulation layer is arranged between the tubing and the high wear resistant inner liner. The high wear resistant inner liner can withstand the pressure of crude oil in the oil well, and can protect the macromolecule nano insulation layer from wear. The invention adopts the heat preservation method to ensure the constant temperature lifting of crude oil, and designs a self-recovery PTC electric heating film with plug-removal heating element inside the heat preservation layer, which truly achieves O pollution, O emission, maintenance-free and low energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于稠油开采的高效保温加热油管
本专利技术属于石油开采设备
，更具体地说，尤其涉及一种适用于稠油开采的高效保温加热油管。
技术介绍
随着国际石油的大量开采，石油储量越来越少，为了应对石油储量的不足，各大油田均不同程度的进行了二次采油，甚至三次采油，以前不被石油人重视的三高(高凝、髙稠、高含蜡)原油，特别是超高稠油，也千方百计的进行了规模性开采。以往的稠油开采主要工艺有蒸汽吞吐、热油掺稀、化学降粘、电加热等方式，但是这些方式在使用当中都存在各种不足。在原油开采过程中因原油举升当中的热量流失，原油还会在井筒结蜡凝固，因此需要对油井生产油管进行隔热保温处理，杜绝原油举升当中的热量损失。实现无能耗恒温采油。但是遇到停电、停井、设备维修等长时间停井时，原油还会在井筒结蜡凝固。
技术实现思路
为克服上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种适用于稠油开采的高效保温加热油管。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种适用于稠油开采的高效保温加热油管，包括油管，所述油管的内部设有高耐磨内衬套，所述油管和所述高耐磨内衬套之间设有高分子纳米保温层，所述高分子纳米保温层与所述高耐磨内衬套之间设有自愈式PTC自限温电热膜，在所述高分子纳米保温层和所述高耐磨衬套之间还敷设有馈电母线，在所述油管的两端设有同心导电环，所述同心导电环设置在所述油管和所述高耐磨内衬套的端部。进一步地，所述油管之间采用结箍连接，相邻的两个油管之间安装有伸缩导电接头，所述伸缩导电接头为三层同心环状结构，所述伸缩导电接头的内层和外层为绝缘密封层，所述伸缩导电接头的中间层为导电橡胶层。进一步地，在所述结箍和所述同心导电环的位置处设有电缆引出接头，电缆穿过所述电缆引出接头与所述馈电母线连接。进一步地，还包括解堵电源，所述解堵电源为AC-DC-AC-隔离-DC-超低频AC转换装置。进一步地，所述解堵装置还插接有太阳能光伏电源，所述解堵电源为移动式。进一步地，所述高分子纳米保温层由耐高温的陶瓷空心微珠采用耐高温高密度聚氨酯组合粘接，采用真空、定温、定量和定压加工制成。进一步地，所述自愈式PTC自限温电热膜以聚四氟乙烯为基体材料，添加半导体导电材料，经低温搅拌，冷加工成型，高温烧结，高速车削，定向压延，PTC培养，电晕糙化，表面电化，电极焊接处理而成。该自愈式PTC自限温电热膜的发热原理为；基本材料是团粒结构，表面吸附一薄层高电阻率的乙炔炭黑和鳞片石墨混合元素，它们的粒径非常小，通常不大于10纳米，而且热膨胀系数极底，通电后迅速发热，而基础材料的团粒直径都大于150微米，且热膨胀系数非常大为钢的20倍，遇热后团粒表面增大，使表面吸附的碳膜变得更薄，电阻更大，即PTC性质，有效的降低了发热电流，甚至达到绝缘级别，电流为O，停止发热，达到了温度自控、自限功能。进一步地，所述高耐磨内衬套与所述油管之间设有若干个具有弹性的扶正器，通过所述扶正器保证所述高耐磨内衬套与所述油管之间保持间隙均匀。进一步地，所述高耐磨内衬套的一端扩张成向外翻边的喇叭口，所述喇叭口上开设有引出所述馈电母线的槽口，所述喇叭口上设有若干个排气孔。进一步地，所述馈电母线为带状结构，采用纯铜带制成，所述纯铜带经过回火软化和表面镀锡处理，所述馈电母线的外层设有耐高温的绝缘层，所述绝缘层采用聚全氟聚乙烯制成。有益效果与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术一种适用于稠油开采的高效保温加热油管，在油管内部设置有高耐磨内衬套，油管和高耐磨内衬套之间设有高分子纳米保温层，起到高效保温的效果，高耐磨内衬套可承受油井内原油的压力，又可以保护高分子纳米保温层不被磨损。高分子纳米保温层除了起到保温效果外，还起到电气绝缘，抗压强压力，抗击压力，抗应力蠕变的作用。本专利技术采用保温方法保证原油恒温举升，无需在井筒内部设置发热元件，在保温层内部设计了一个解堵发热元件自恢复PTC电热膜，真正的做到了O污染、O排放、免维护和低能耗。附图说明图1为本专利技术实施例的结构示意图；图2为本专利技术实施例伸缩导电接头的剖视图；图3为本专利技术实施例高耐磨内衬套、油管和扶正器的结构示意图。图中：1-结箍、2-同心导电环、3-油管、4-高耐磨内衬套、5-高分子纳米保温层、6-自愈式PTC自限温电热膜、7-馈电母线、8-伸缩导电接头、9-电缆引出接头、10-扶正器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供如下技术方案：如图1所示，一种适用于稠油开采的高效保温加热油管，包括油管3，油管3的内部设有高耐磨内衬套4，油管3和高耐磨内衬套4之间设有高分子纳米保温层5，高分子纳米保温层5由耐高温的陶瓷空心微珠采用耐高温高密度聚氨酯组合粘接，采用真空、定温、定量和定压加工制成。加工成型后的性能；表观密度≥0.4克/立方厘米。耐温大于180℃.抗压大于13Mpa。导热系数小于0.04W/m.k。绝缘抗电能力大于等于2KV/1mm。高分子纳米保温层5与高耐磨内衬套4之间设有自愈式PTC自限温电热膜6，在高分子纳米保温层5和高耐磨衬套4之间还敷设有馈电母线7，馈电母线7为带状结构，采用纯铜带制成，纯铜带经过回火软化和表面镀锡处理，馈电母线7的外层设有耐高温的绝缘层，绝缘层采用聚全氟聚乙烯制成。馈电母线的截面积为5-6平方毫米。由于导电母线受保温层空间限制，所以导电母线必须做成带状结构，因此可以选用0.5X12或20mm的纯铜(TU1)带，并且经过回火软化和表面镀锡处理。馈电母线的绝缘层为耐高温的，选用的聚全氟聚乙烯(F46)加工制作。在油管1的两端设有同心导电环2，同心导电环2设置在油管3和高耐磨内衬套4的端部。同心导电环2位于油管3的两端，由59-1铜合金加工制作，安装于油管3和高耐磨内衬套4的端部，保证高度同心，偏差小于等于0.05毫米。由增强聚四氟乙烯固定，由于聚四氟乙烯是不可粘接性的，目前还没有粘接聚四氟的胶粘剂，因此把加工后的导电环嵌入聚四氟乙烯生料模件中，然后进行烧结固化，冷固后再精加工。如图2所示，因为保温油管的外套即普通油管，按美国石油学会API标准生产，油管3与结箍1连接选用16；1的锥形螺纹，两根油管用结箍连接后，油管与油管端面之间会有10至18毫米的自由间隙，为实现可靠导电接触并保证密封，装配一个内外绝缘的中间导电的高弹性的伸缩导电接头8，它以F26氟橡胶为基体制作为3层同心环状结构，内孔53毫米，外径89至104毫米视油管结箍内径而定(平式扣油管89毫米加厚扣油管104毫米)，伸缩导电接头8为三层同心环状结构，伸缩导电接头8的内层和外层为绝缘密封层，伸缩导电接头8的中间层为导电橡胶层。电阻率小于等于0.08p/(Ω.m㎡/m)。并有300％的拉伸和压缩模量。大于等于180℃的耐温性能。在结箍1和同心导电环2的位置处设有电缆引出接头9，电缆穿过电缆引出接头9与馈电母线7连接。接头引出位置选择油管接箍位置，和同心导电环对应，钻3毫米孔，控制深度刚好打透铜环，不要伤到铜环内的聚四氟材料，再用6毫米钻头扩孔至铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于稠油开采的高效保温加热油管，其特征在于：包括油管，所述油管的内部设有高耐磨内衬套，所述油管和所述高耐磨内衬套之间设有高分子纳米保温层，所述高分子纳米保温层与所述高耐磨内衬套之间设有自愈式PTC自限温电热膜，在所述高分子纳米保温层和所述高耐磨衬套之间还敷设有馈电母线，在所述油管的两端设有同心导电环，所述同心导电环设置在所述油管和所述高耐磨内衬套的端部。

【技术特征摘要】
1.一种适用于稠油开采的高效保温加热油管，其特征在于：包括油管，所述油管的内部设有高耐磨内衬套，所述油管和所述高耐磨内衬套之间设有高分子纳米保温层，所述高分子纳米保温层与所述高耐磨内衬套之间设有自愈式PTC自限温电热膜，在所述高分子纳米保温层和所述高耐磨衬套之间还敷设有馈电母线，在所述油管的两端设有同心导电环，所述同心导电环设置在所述油管和所述高耐磨内衬套的端部。2.根据权利要求1所述的一种适用于稠油开采的高效保温加热油管，其特征在于，所述油管之间采用结箍连接，相邻的两个油管之间安装有伸缩导电接头，所述伸缩导电接头为三层同心环状结构，所述伸缩导电接头的内层和外层为绝缘密封层，所述伸缩导电接头的中间层为导电橡胶层。3.根据权利要求1所述的一种适用于稠油开采的高效保温加热油管，其特征在于，在所述结箍和所述同心导电环的位置处设有电缆引出接头，电缆穿过所述电缆引出接头与所述馈电母线连接。4.根据权利要求1所述的一种适用于稠油开采的高效保温加热油管，其特征在于，还包括解堵电源，所述解堵电源为AC-DC-AC-隔离-DC-超低频AC转换装置。5.根据权利要求4所述的一种适用于稠油开采的高效保温加热油管，其特征在于，所述解堵装置还插接有太阳能光伏电源，所述解...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵福祥，范振明，王玉青，赵晋，赵鑫，韩永，李鹏，温双文，范振亭，
申请(专利权)人：沧州润涛石油设备有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13