清防蜡油管单元、清防蜡油管及清防蜡油管单元的制备方法技术

本发明专利技术涉及清防蜡油管单元、清防蜡油管及清防蜡油管单元的制备方法。所述油管单元包括油管本体和位于所述油管本体内的内管，所述油管本体和内管之间的间隙内填充保温绝缘材料。所述油管的导电管段由若干上述油管单元依次通过接箍连接而成，所述接箍内设有绝缘金属垫圈，所述绝缘金属垫圈由结为一体的导电内圈和绝缘外圈构成，通过所述绝缘金属垫圈实现油管本体之间的电连接和内管之间的电连接。所述制备方法为将内管、第一密封法兰和油管本体装配为一体，在内管和油管本体之间的间隙中注入熔融的绝缘保温材料，固结后再嵌入第二密封法兰。这种油管能够对油管内的原油进行电加热，适应于抽取稠油。

Preparation method of paraffin removal and prevention oil pipe unit, paraffin removal and prevention oil pipe unit

【技术实现步骤摘要】
清防蜡油管单元、清防蜡油管及清防蜡油管单元的制备方法
本专利技术涉及清防蜡油管单元（单元管）、由这种油管单元组成的清防蜡油管以及这种油管单元的制备方法，属于石油开采设备领域。
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,甚至是三次采油。以前不被石油人重视的三高(高凝、髙稠、高含蜡)原油，特别是超高稠油也正在千方百计的进行规模性开采。传统的稠油开采工艺主要有蒸汽吞吐、热油掺稀、化学降粘、电加热等，均是以消耗能源(电能、天然气等)来达到油井井筒伴热的目的。传统的保温油管为预应力真空隔热油管,工艺复杂,体积笨重,造价高昂,且89的隔热油管内径只有40mm,最小的Φ19抽油杆接箍的直径为41.3毫米,受抽油杆的限制,传统的保温油管无法应用于稠油生产作业和清防蜡，只能用于油井注汽。
技术实现思路
为克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了清防蜡油管单元（单元管）、由这种油管单元组成的清防蜡油管以及这种油管单元的制备方法，这种油管能够对油管内的原油进行电加热，适应于抽取稠油。本专利技术实现上述目的的技术方案是：清防蜡油管单元，包括油管本体和位于所述油管本体内的内管，所述油管本体和所述内管均为钢管，所述油管本体和内管同轴设置，两者之间留有间隙，所述油管本体和内管之间的间隙内填充保温绝缘材料，形成保温绝缘层，所述内管的内壁上涂有抗磨绝缘材料，形成抗磨绝缘层，所述内管的两端（可分别称为第一端和第二端）均固定套设有密封法兰，其中第一端固定套设有第一密封法兰，第二端固定套设有第二密封法兰，所述密封法兰均为带颈法兰，由相互结为一体的金属骨架（或称法兰基体，呈与所述绝缘法兰相似或基本相似的形状）和绝缘表层构成，所述绝缘表层采用绝缘材料，优选具有一定弹性的绝缘材料，所述绝缘表层应覆盖所述金属骨架（或称法兰基体）的颈部的径向外表面、盘部的外缘面（径向上的外侧面）和盘部的内端面（轴向内端的端面），所述金属骨架的盘端端面（盘部的轴向外端面）及轴向通孔（即法兰孔）表面（孔壁表面）不覆盖绝缘表层，所述油管本体的第一端和第二端分别套在所述第一密封法兰和第二密封法兰的颈部，与所述第一密封法兰和第二密封法兰的颈部的外缘面密封接触，优选压力配合。用于形成所述保温绝缘层的保温绝缘材料包括下列组分：多亚甲基多苯基多异氰酸酯：33-38%；第一陶瓷中空颗粒：12-17%；聚醚多元醇：35-40%；第二陶瓷中空颗粒或超清碳酸钙微粉：10-15%。上述比例为占总量的质量百分比。所述第一陶瓷中孔颗粒的粒径优选为1250目。所述第二陶瓷中空颗粒或超清碳酸钙微粉的粒径优选为300目。根据实际需要，所述内管和油管本体之间可以设有或者不设有扶正器，所述扶正器套在所述内管的外面，呈环形，数量可以为一个或多个，采用或主要采用绝缘材料制成，可以设有或者不设有金属骨架，当设有金属骨架时，所述绝缘材料至少应包覆金属骨架的径向外侧表面或径向内侧表面，以避免使油管本体和内管短路，所述扶正器设有若干径向延伸出的支撑点，所述支撑点的外端支撑在所述油管本体的内壁上，所述油管本体的第一端和第二端分别与所述第一密封法兰和第二密封法兰的颈部的外缘面压力配合。所述油管本体的第一端和第二端的端面分别抵靠（压力接触）所述第一密封法兰和第二密封法兰的的盘部的内端面（盘部的轴向内侧端面）。由此实现或保证所述内管和油管本体之间的更可靠密封且连接更牢固。优选地，所述密封法兰的绝缘表层优选采用含氟橡胶层，可以通过压注工艺固结成型在金属骨架的相应部位。所述第一密封法兰和所述第二密封法兰的颈部的绝缘表层上设有若干径向向外的环形凸起，所述环形凸起的纵截面呈三角形，外缘面为锥面，近盘端侧的外径大于远盘端侧的外径，以提高与油管主体连接的可靠性，在油管本体相对于内管（或者说密封法兰的金属骨架）出现一定的轴向移动时，依靠这些环形凸起的形变可以保持油管本体与其接触部位不变，保持和恢复油管本体与内管之间的相对位置不变。优选地，所述第一密封法兰的金属骨架可以焊接在所述内管上。其焊缝可以位于其颈端，优选采用连续角焊，以保证第一绝缘法兰与内管之间可靠的固定连接和密封。所述内管的第一端端面优选与所述第一密封法兰的盘端端面（盘部的轴向外端面）平齐，形成整体的端部平面。所述内管的尾部与所述第一密封法兰的轴向通孔之间可以设有或者不设有装配用的配合间隙。所述第二密封法兰和所述内管之间通常不焊接，以适应设置保温绝缘层的工艺要求。优选地，所述第二密封法兰的金属骨架的轴向通孔的孔壁上开设有两个或更多个环形凹槽，其中至少一个环形凹槽内设有环形的导电弹簧，至少一个环形凹槽内设有O型密封圈。在自由状态下，所述导电弹簧的径向外端（径向上相对于圆心的远端，通常有多个或者为周向上的一圈）延伸至所述环形凹槽的内径外侧，径向内端（径向上相对于圆心的近端，通常有多个或者为周向上的一圈）延伸至所述内管的外径内侧，在装配后产生弹性形变，使得所述导电弹簧在径向上的内端和外端分别与所述内管和所述第二密封法兰的金属骨架压力接触，实现电连接，且在内管振动的情形下依然能够保持电连接的可靠性。所述O型密封圈可以采用常规技术设置，其内外缘分别与所述第二密封法兰的金属骨架和内管压力接触，以保证内管和第二密封法兰的金属骨架之间的固定和密封。所述内管的第二端端面优选与所述第二密封法兰的盘端端面平齐，形成整体的端部平面。优选地，所述油管本体的顶部和尾部的外壁上均设有外螺纹，以便将一个油管单元的第一端和另一个油管单元的第二端从接箍的两端分别旋接在接箍上，实现两油管单元的连接。当同一内管上套设的所述扶正器的数量为若干个时，各所述扶正器在轴向上等间隔分布，其支撑点相互对齐。当同一内管上套设的所述扶正器的数量为一个时，该所述扶正器位于内管的轴向中部。清防蜡油管，设有导电管段，所述导电管段由若干油管单元依次连接而成，所述油管单元采用本专利技术公开的任意一种清防蜡油管单元，相互连接的两油管单元的油管本体的对应连接端分别旋接在同一接箍的两端，所述接箍内设有绝缘金属垫圈，所述绝缘金属垫圈由结为一体的导电内圈和绝缘外圈构成，旋接在所述接箍内的两油管本体的对应连接端的端面和/或对应连接端的密封法兰的金属骨架的盘端端面分别与接箍内的所述绝缘金属垫圈的导电内圈的两端面压力接触，由此同时实现两油管单元之间的固定连接、两油管单元的油管本体之间的电连接、两油管单元的内管之间的电连接以及两油管单元的油管本体与两油管单元的内管之间的绝缘。所述绝缘金属垫圈优选采用绝缘金属缠绕垫圈，所述绝缘金属缠绕垫圈的导电内圈采用金属缠绕垫圈，以实现所需的弹性，保证在振动条件下内管间电连接的可靠性以及油管单元之间连接的可靠性。所述绝缘金属缠绕垫圈的绝缘外圈采用包覆在所述金属缠绕垫圈的外缘面的外尼龙层，其外缘与相应接箍的内壁接触或者不接触。所述金属缠绕垫圈的内缘面（径向内表面）通常可以包覆有内尼龙层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.清防蜡油管单元，包括油管本体，其特征在于还包括位于所述油管本体内的内管，所述油管本体和所述内管均为钢管，所述油管本体和内管同轴设置，两者之间留有间隙，所述油管本体和内管之间的间隙内填充保温绝缘材料，形成保温绝缘层，所述内管的内壁涂有抗磨绝缘材料，形成抗磨绝缘层，所述内管的两端均固定套设有密封法兰，其中第一端固定套设有第一密封法兰，第二端固定套设有第二密封法兰，所述密封法兰均为带颈法兰，由相互结为一体的金属骨架和绝缘表层构成，所述绝缘表层覆盖所述金属骨架的颈部的径向外表面、盘部的外缘面和盘部的内端面，所述金属骨架的盘端端面及其轴向通孔表面不覆盖绝缘表层，所述油管本体的第一端和第二端分别套在所述第一密封法兰和第二密封法兰的颈部，与所述第一密封法兰和第二密封法兰的颈部的外缘面密封接触。/n

【技术特征摘要】
1.清防蜡油管单元，包括油管本体，其特征在于还包括位于所述油管本体内的内管，所述油管本体和所述内管均为钢管，所述油管本体和内管同轴设置，两者之间留有间隙，所述油管本体和内管之间的间隙内填充保温绝缘材料，形成保温绝缘层，所述内管的内壁涂有抗磨绝缘材料，形成抗磨绝缘层，所述内管的两端均固定套设有密封法兰，其中第一端固定套设有第一密封法兰，第二端固定套设有第二密封法兰，所述密封法兰均为带颈法兰，由相互结为一体的金属骨架和绝缘表层构成，所述绝缘表层覆盖所述金属骨架的颈部的径向外表面、盘部的外缘面和盘部的内端面，所述金属骨架的盘端端面及其轴向通孔表面不覆盖绝缘表层，所述油管本体的第一端和第二端分别套在所述第一密封法兰和第二密封法兰的颈部，与所述第一密封法兰和第二密封法兰的颈部的外缘面密封接触。


2.如权利要求1所述的清防蜡油管单元，其特征在于用于形成所述保温绝缘层的保温绝缘材料包括下列组分：
多亚甲基多苯基多异氰酸酯：33-38%；
第一陶瓷中空颗粒：12-17%；
聚醚多元醇：35-40%；
第二陶瓷中空颗粒或超清碳酸钙微粉：10-15%，
上述比例为质量百分比。


3.如权利要求1所述的清防蜡油管单元，其特征在于所述第一密封法兰和所述第二密封法兰的颈部的绝缘表层上均设有若干径向凸起的环形凸起，所述环形凸起的纵截面呈三角形，其外缘面为锥面，外缘面的近盘端侧的外径大于远盘端侧的外径。


4.如权利要求4所述的清防蜡油管单元，其特征在于所述第二密封法兰和所述内管之间不焊接，所述第二密封法兰的金属骨架的轴向通孔的孔壁上开设有两个或更多个环形凹槽，其中至少一个环形凹槽内设有环形的导电弹簧，至少一个环形凹槽内设有O型密封圈，所述导电弹簧在径向上的内端和外端分别与所述内管和所述第二密封法兰的金属骨架压力接触，实现电连接。


5.清防蜡油管，设有导电管段，所述导电管段由若干油管单元依次连接而成，其特征在于所述油管单元采用权利要求1-6任一所述的清防蜡油管单元，相互连接的两油管单元的油管本体的对应连接端分别旋接在同一接箍的两端，所述接箍内设有绝缘金属垫圈，所述绝缘金属垫圈由结为一体的导电内圈和绝缘外圈构成，旋接在所述接箍内的两油管本体的对应连接端的端面和/或对应连接端的密封法兰的金属骨架的盘端端面分别与接箍内的所述绝缘金属垫圈的导电内圈的两端面压力接触，由此同时实现两油管单元之间的固定连接、两油管单元的油管本体之间的电连接、两油管单元的内管之间的电连接以及两油管单元的油管本体与两油管单元的内管之间的绝缘。


6.如权利要求7所述的清防蜡油管，其特征在于所述绝缘金属垫圈采用绝缘金属缠绕垫圈，所述绝缘金属缠绕垫圈的导电内圈采用金属缠绕垫圈，所述绝缘金属缠绕垫圈的绝缘外圈采用包覆在所述金属缠绕垫圈的外缘面的外尼龙层，所述金属缠绕垫圈的内缘面包覆有内尼龙层。


7.如权利要求7-8任一所述的清防蜡油管，其特征在于位于导电管段底部的油管单元设有回路器，所述回路器设有回路连接件，所述回路连接件连接相应油管单元的内管和油管本体。


8.如权利要求9所述的清防蜡油管，其特征在于位于导电管段顶部的接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世江，刘金岭，刘龙，李佩泽，
申请(专利权)人：刘世江，
类型：发明
国别省市：河北;13