一种柔性复合油管及其构成的智能采油管件总成制造技术

本实用新型专利技术属于采油管技术领域，具体的讲涉及一种柔性复合油管及其构成的智能采油管件总成。其主要技术方案：其可盘绕柔性复合连续油管管体由内至外依次为内芯层、抗外压层、抗内压层、抗拉层及保护层，其中，所述抗内压层与轴向抗拉层之间设置动力电缆和/或信号电缆，管壁内各层之间均设置高密度聚乙烯粘合层，智能采油管件总成由设置柔性复合油管上的采油端、电机、泵组、传感单元及功能短节构成，其与所述柔性复合油管通过接头实现与动力电缆和/或信号电缆的电气连接。该柔性复合油管及其构成的智能采油管件总成柔性易盘绕，耐磨损耐腐蚀、集合多种功能电缆于一身，具有动态检测、自动调控的特点。

A flexible composite tubing and its intelligent oil production pipe assembly

【技术实现步骤摘要】
一种柔性复合油管及其构成的智能采油管件总成
本技术属于采油管
，具体的讲涉及一种柔性复合油管及其构成的智能采油管件总成。
技术介绍
石油和天然气是人类社会不可或缺的能源资源，目前国内下井管道大都采用普通钢制油管，由于井下采出的油气水混合物中含有大量的腐蚀性细菌和化学物质，比如硫化氢、二氧化碳、二氧化硫、腐生菌、钙镁离子等，在长期运行后，高温状态下普通钢制油管就会出现腐蚀、结垢现象，使实际使用寿命远低于管线的设计寿命；其次是，传统抽油杆采油方式需要在地面设置复杂的采油辅助设备，频繁维护，保养费用巨大，这导致油田采油成本一直居高不下。基于此问题，无杆采油技术应运而生，该技术在一定程度解决了油田初次投入较大、维护频繁的问题，但井下电缆易磨损破坏、井下潜油电泵易烧泵、井下温度和压力参数无法测量、井下采出剖面不清晰的问题依然没有解决，不能满足数字化油田的要求。
技术实现思路
本技术的目的就是提供一种柔性易盘绕，耐磨损耐腐蚀、集合多种功能电缆于一身的柔性复合油管以及智能采油管件总成。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案为：一种柔性复合油管，其可盘绕管壁由内至外依次为内芯层、抗外压层、抗内压层、抗拉层及保护层，其中，所述抗内压层与轴向抗拉层之间设置动力电缆和/或信号电缆，管壁内各层之间均设置高密度聚乙烯粘合层。构成上述一种柔性复合油管的附加技术特征还包括：——所述内芯层1为改性高分子材料制成，所述抗外压层为钢带缠绕形成，所述抗内压层为涤纶/芳纶长丝、玻璃纤维或高强钢丝缠绕形成，所述抗拉层为芳纶、玻璃纤维、钢丝绳轴向敷设形成，所述保护层为高密度聚乙烯制成；——所述的信号电缆包括测井光纤；本技术还提供了一种智能采油管件总成，其技术方案为：主要由设置在上述柔性复合油管上的采油端、电机、泵组、传感单元及功能短节构成，所述采油端、电机、泵组、传感单元及功能短节与所述柔性复合油管通过接头实现与动力电缆和/或信号电缆的电气连接；——所述传感单元包括设置在所述泵组下部的压力传感器和温度传感器，还包括设置在采油端上部的光纤传感器；——所述功能短节包括设置在所述柔性复合油管上的单向阀和/或泄油阀，所述采油端包括斜尖和筛管；——所述柔性复合油管上设置油管卡具，用于固定在井口，所述井口还设置与动力电缆连接的电源，与信号电缆连接的电脑监测单元，所述电脑监测单元包括接线盒、解调器及DTU控制器。本技术所提供的一种柔性复合油管及其构成的智能采油管件总成同现有技术相比，具有以下优点：其一，由于该柔性复合油管的管壁由内至外依次为内芯层、抗外压层、抗内压层、抗拉层及保护层，整体管壁实现柔性可盘绕，克服了钢制油管易腐蚀、结垢的缺陷，具有质轻柔韧，安装快捷的特点；其二，由于抗内压层与轴向抗拉层之间设置动力电缆和/或信号电缆，管壁内各层之间均设置高密度聚乙烯粘合层，使复合油管整合了输送动力和电信号的功能，为数字化采油提供了基础；其三，由上述柔性复合油管构成的智能采油管件总成，包括采油端、电机、泵组、传感单元及功能短节等元件，并通过接头实现与动力电缆和/或信号电缆的电气连接，使该采油管件具有实施监测，动态调整的智能化功能，生产效率明显提高、设备故障率明显降低，维护保养费用大大缩减。附图说明图1为本技术一种柔性复合油管的结构示意图；图2为由柔性复合油管构成的智能采油管件总成的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术所提供的一种柔性复合油管的结构和工作原理作进一步的详细说明。参见图1，为本技术所提供的一种柔性复合油管的结构示意图。构成该柔性复合油管的可盘绕管壁由内至外依次为内芯层1、抗外压层2、抗内压层3、抗拉层4及保护层5，其中，抗内压层3与轴向抗拉层4之间设置动力电缆61和/或信号电缆62，管壁内各层之间均设置高密度聚乙烯粘合层。其工作原理为：该柔性复合油管的内芯层1用于输送介质，其外侧是抗外压层2，防止外部压力压溃管体，其外侧是抗内压层3，可以承受较高的管内输送压力，其外侧时抗拉层4，具有一定的轴向拉拽强度，其外侧是保护层5，能够耐磨耐腐蚀，各层之间均设置高密度聚乙烯粘合层，整体具有柔性可盘绕的特性，同时抗内压层3与轴向抗拉层4之间设置动力电缆61和/或信号电缆62，拓展了复合油管的功能，为实施监测、自动化控制提供了基础。在构成上述柔性复合油管的结构中，——优选地，上述内芯层1为改性高分子材料制成，高分子改性是通过物理、机械或化学等作用使高分子材料原有的性能得到改善，比如采用熔融共混改性法,以聚烯烃接枝物作相容剂,对原来使用的中密度聚乙烯(MDPE)进行共混改性。结果表明，加入不同用量的尼龙6，可提高其热变形温度10～35℃，大大提高其耐热油性(约1～3倍)，拉伸屈服伸长率降低较小(约5%～10%)，流动性变化不大，熔体质量流动速率增加不大，符合内芯成型要求，可以满足在高温、高密度硫化氢、CO2等恶劣工况下正常使用20年以上；抗外压层2为钢带缠绕形成，在满足柔性可盘绕的要求下，可以抵抗较大的外部压力，比如油井内的管道在下井、反洗井、停泵时的外压溃力，在管道椭圆度过大时，也可抵抗8MPa内的外部压力；抗内压层3为涤纶/芳纶长丝、玻璃纤维或高强钢丝缠绕形成，主要作用是承受内部压力，适用于中高输送压力，可确保管道在较高压力下保持输送稳定；抗拉层4为芳纶、玻璃纤维、钢丝绳轴向敷设形成，可以承受管体因自重、内部输送介质、井下工具等结构的轴向拉力作用，且管体伸长率可准确的控制在1‰以内，有效的保证了井下采油泵组系统位置的准确性；优选地，抗拉层4和电缆还可以经过信号屏蔽处理，有效消除外部电磁对传输信号的干扰，确保在地面能够得到采集到精确信息；保护层5为高密度聚乙烯制成，防止外部流体侵入内部、在井道内使用时避免井壁摩擦对内部结构破坏，特别是包括动力电缆61、信号电缆62以及精密检测元件的安全，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性能；——为了进一步拓展复合油管性能，上述的信号电缆62包括测井光纤，可以实现传输高质量的检测信号，提高设备运行安全；如图2所示，由上述柔性复合油管构成的智能采油管件总成的结构包括由设置在上述柔性复合油管上的采油端11、电机12、泵组13、传感单元14及功能短节15，采油端11、电机12、泵组13、传感单元14及功能短节15与柔性复合油管通过接头10实现与动力电缆61和/或信号电缆62的电气连接。工作原理：在该智能采油管件总成下井施工之前，连接好地面的采油端11、电机12、泵组13、传感单元14及功能短节15等结构，利用吊车将该整体管串下井，并将其悬挂固定在井口A，电机12为采油端11设备提供动力，泵组13为输送石油介质提供动能，传感单元14实施监测进行工况，功能短节15实现自动检测，动态调整，并且与柔性复合油管通过接头10实现与动力电缆61和/或信号电缆62的电气连接。在构成上述柔性复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性复合油管，其特征在于：其可盘绕管壁由内至外依次为内芯层、抗外压层、抗内压层、抗拉层及保护层，其中，所述抗内压层与轴向抗拉层之间设置动力电缆和/或信号电缆，管壁内各层之间均设置高密度聚乙烯粘合层。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性复合油管，其特征在于：其可盘绕管壁由内至外依次为内芯层、抗外压层、抗内压层、抗拉层及保护层，其中，所述抗内压层与轴向抗拉层之间设置动力电缆和/或信号电缆，管壁内各层之间均设置高密度聚乙烯粘合层。


2.根据权利要求1所述的一种柔性复合油管，其特征在于：所述内芯层为改性高分子材料制成，所述抗外压层为钢制材料缠绕形成，所述抗内压层为涤纶/芳纶长丝、玻璃纤维或高强钢丝缠绕形成，所述抗拉层为芳纶、玻璃纤维、钢丝绳轴向敷设形成，所述保护层为高密度聚乙烯制成。


3.根据权利要求1所述的一种柔性复合油管，其特征在于：所述的信号电缆包括测井光纤。


4.一种智能采油管件总成，其特征在于：主要由设置在如权利要求1至3任一所述的柔性复合油管上的采油端、电机、泵组、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李召勇，訾宏亮，
申请(专利权)人：河北海恩橡塑制品有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13