用于油田机械采油井的复合油管及油管组件制造技术

本实用新型专利技术提出了一种用于油田机械采油井的复合油管及油管组件，该复合油管包括：铝合金油管管体，其两端设有与管柱或钻具连接的公螺纹；厚度为2mm至5mm的高纯铝耐酸蚀层，其嵌入铝合金油管管体内，与铝合金油管管体复合形成为耐腐蚀易钻的复合油管。该复合油管可实现生产阶段防塌、生产后期易钻，减轻修井难度、降低修井费用。

Composite tubing and tubing assemblies for oil field mechanical production wells

【技术实现步骤摘要】
用于油田机械采油井的复合油管及油管组件
本技术涉及石油开采的井下油管
，特别涉及一种用于油田机械采油井的复合油管及油管组件。
技术介绍
在油田生产过程中，为了针对性地评价某层或者增强酸压效果，通常采用封隔器进行分层(分段)酸压，完井管柱须深下至裸眼井段。因封隔器解封失败、井壁坍塌等因素易造成生产阶段管柱卡埋，处理困难。目前酸压完井管柱普遍采取碳钢材质，生产管柱卡埋后上提难度大，多采用切割工艺进行打捞，增加修井难度。此外，此类方法成本较高且需要人力资源维护，管理成本大。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本技术提出了一种用于油田机械采油井的复合油管及油管组件，可实现生产阶段防塌、生产后期易钻，减轻修井难度、降低修井费用。为了实现以上专利技术目的，一方面，本技术提出了一种用于油田机械采油井的复合油管，包括：铝合金油管管体，其两端设有与管柱或钻具连接的公螺纹；厚度为2mm至5mm的高纯铝耐酸蚀层，其嵌入铝合金油管管体内，与铝合金油管管体复合形成为耐腐蚀易钻的复合油管。在一种实施方案中，所述铝合金油管管体采用六系铝合金，在高温、高矿化度的地层水环境下溶解缓慢。在一种实施方案中，所述铝合金油管管体在160℃的高温、(21×104ppm)的高矿化度的地层水环境下溶解缓慢。在一种实施方案中，六系铝合金油管管体在在160℃的高温、(21×104ppm)的高矿化度的地层水环境下溶解速率0.018％/d至0.025％/d。其中的d是指一天，也就是每一天溶解重量为总重量的0.018％。在一种实施方案中，外径为99.75mm、内径73mm的铝合金油管管体，抗内压达到61.47MPa，抗外挤达到62MPa，抗拉60T，并随着管柱壁厚增加，管柱力学性能系数随之变化。在一种实施方案中，高纯铝耐酸蚀层中的高纯铝纯度为99.999％，在90℃的高温、20％的盐酸环境下耐蚀性较好。在一种实施方案中，所述复合油管在跟随完井管柱下入井内期间溶解缓慢，在高温90℃、20％盐酸环境下4小时，高纯铝耐酸蚀层溶解不超过1mm。在一种实施方案中，在完井结束后，加压20KN，钻速50r/min，钻磨长度为2m的复合油管的时间为25min至30min。另一方面，本技术还提出了一种油管组件，包括复合油管和连接该复合油管的专用接箍，所述专用接箍内设有与铝合金油管管体的公螺纹连接的母螺纹，且专用接箍与复合油管两者之间形成有耐酸蚀的双密封结构，其中的复合油管采用如前述的复合油管。在一种实施方案中，所述专用接箍内依次设有母螺纹、过渡段、扭矩台肩、密封面和端部对顶面；其中的母螺纹与复合油管的铝合金油管管体一端的公螺纹连接，过渡段连接母螺纹终止端，所述密封面与复合油管的铝合金油管管体之间设有密封圈，所述端部对顶面的端部设有矩形密封圈。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术提供的这种包括铝合金油管管体、耐酸易钻的复合油管可以确保完井管柱高温在160℃、高矿化度在21×104ppm环境下，下入地层水环境下不溶，酸压期间不酸蚀，具有足够的抗压强度和抗拉强度，防止生产阶段井壁坍塌。生产后期该铝合金复合油管均有易钻的特点，可以较快速地钻除，从而减轻修井难度、降低修井费用。附图说明下面将结合附图来对本技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：图1为本技术的用于油田机械采油井的复合油管的剖视图。图2为图1中的复合油管的截面图。图3为包括专用接箍的油管组件的剖视结构示意图。附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式为了使本技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。专利技术人在专利技术过程中注意到，目前酸压完井管柱中的油管要么存在强度不够，要么普遍采取碳钢材质，生产管柱卡埋后上提难度大，多采用切割工艺进行打捞，增加修井难度。针对以上不足，本技术的实施例提出了一种用于油田机械采油井的复合油管及油管组件，下面结合进行详细说明。图1显示了本技术的用于油田机械采油井的复合油管的其中一种实施例的剖面结构示意图。在该实施例中，该复合油管3主要包括：铝合金油管管体1和厚度为2mm至5mm的高纯铝耐酸蚀层2。其中，铝合金油管管体1的两端设有与管柱或钻具连接的公螺纹4。高纯铝耐酸蚀层2嵌入铝合金油管管体1内，与铝合金油管管体1复合形成为耐腐蚀易钻的复合油管3。在一个实施例中，如图1和图2所示，复合油管3为“复合管”设计结构。复合油管3的基体采用铝合金材质一次成型制作的铝合金油管管体1。一般采用六系铝合金，在模拟的油田机械采油井环境下，例如160℃高温、高矿化度(21×104ppm)地层水环境下溶解速率较慢。一般的溶解速率为0.018％/d至0.025％/d，其中的d是指一天，也就是每一天溶解重量为总重量的0.018％。在一个实施例中，通过实验证实，六系铝合金油管管体1在160℃高温、高矿化度(21×104ppm)地层水环境下的溶解速率0.02％/d，完全满足高矿化度地层水环境下的管柱下入需求。在一个实施例中，如图1和图2所示，通过优化复合油管3的壁厚，可以满足各种工况需求。例如，设计外径99.75mm、内径73mm的铝合金油管管体1，抗内压61.47MPa，抗外挤压力62MPa，抗拉60T。并且随着管柱壁厚增加，管柱力学性能系数随着变化，例如，抗内压和抗拉性能增强。在一个实施例中，如图1和图2所示，在铝合金油管管体1的内表面嵌有高纯铝耐酸蚀层2。该高纯铝耐酸蚀层2的纯度为99.999％，高纯铝耐酸蚀层2在模拟井下酸压环境的90℃高温、20％盐酸环境下耐蚀性优。例如，选取厚度为2mm的高纯铝耐酸蚀层2，在90℃高温、20％盐酸环境下进行溶解实验，实验证实经过4小时的酸压环境测试，高纯铝耐酸蚀层2的厚度溶解不到1mm，因而该高纯铝耐酸蚀层2能满足井下酸压环境的现场施工要求。在一个实施例中，如图3所示，本技术还提供了一种油管组件。该油管组件主要包括复合油管3和连接该复合油管3的专用接箍5。该专用接箍5内设有与铝合金油管管体1的公螺纹4连接的母螺纹6。并在专用接箍5与铝合金油管管体1两者之间形成有耐酸蚀的双密封结构。在一个实施例中，如图3所示，专用接箍5设置有与公螺纹4相配合的母螺纹6，专用接箍5的母螺纹6终止端依次设有过渡段7、扭矩台肩8、密封面10、端部对顶面11。在一个实施例中，如图3所示，密封面10嵌有O型密封圈9对螺纹连接的侧面进行密封。端部对顶面11端部设有矩形密封圈12对螺纹连接的端面密封。通过O型密封圈9、矩形密封圈12对管体连接螺纹进行双重密封保护，达到耐酸、密封性能优的效果。实验证实，采用双密封结构，在酸压施工过程中密封性能较好，铝合金油管管体1及螺纹均未发生腐蚀。在一个实施例中，该铝合金油管管体1因硬度较低，完井结束后具有可钻除的优点。在完井后，加压20KN，钻速50r/min，钻磨长度为2m的复合油管3的时间大约为25min至30min。而且随着钻压、钻速增加，钻磨时间缩短本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于油田机械采油井的复合油管，其特征在于，包括：铝合金油管管体，其两端设有与管柱或钻具连接的公螺纹；厚度为2mm至5mm的高纯铝耐酸蚀层，其嵌入铝合金油管管体内，与铝合金油管管体复合形成为耐腐蚀易钻的复合油管。

【技术特征摘要】
1.一种用于油田机械采油井的复合油管，其特征在于，包括：铝合金油管管体，其两端设有与管柱或钻具连接的公螺纹；厚度为2mm至5mm的高纯铝耐酸蚀层，其嵌入铝合金油管管体内，与铝合金油管管体复合形成为耐腐蚀易钻的复合油管。2.根据权利要求1所述的复合油管，其特征在于，所述铝合金油管管体采用六系铝合金，在高温、高矿化度的地层水环境下溶解缓慢。3.根据权利要求2所述的复合油管，其特征在于，所述铝合金油管管体在160℃的高温、21×104ppm的高矿化度的地层水环境下溶解缓慢。4.根据权利要求3所述的复合油管，其特征在于，所述铝合金油管管体在在160℃的高温、21×104ppm的高矿化度的地层水环境下溶解速率为0.018％/d至0.025％/d，其中d是指一天。5.根据权利要求1所述的复合油管，其特征在于，外径为99.75mm、内径73mm的铝合金油管管体，抗内压达到61.47MPa，抗外挤达到62MPa，抗拉60T，并随着管柱壁厚增加，管柱力学性能系数随之变化。6.根据权利要求1所述的复合油管，其特征在于，高纯铝耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏鹏，李双贵，李林涛，李冬梅，龙武，万小勇，杜春朝，秦飞，李翔，黄传艳，邹伟，宋海，张杰，邹宁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，
类型：新型
国别省市：北京,11