整体式纤维金属复合管与复合油管制造技术

本发明专利技术公开了一种整体式纤维金属复合管与复合油管，涉及石油天然气领域，解决现有复合管焊接连接，焊缝处容易疲劳断裂的问题，采用的技术方案是：整体式纤维金属复合管，包括金属材质的基础管，基础管形成圆柱状的管腔，基础管的两端分别为连接段，连接段靠近端头处分别设置连接结构；两个连接段之间为中间段，中间段的外径小于连接段的外径，中间段和连接段之间通过斜面相连，中间段的外周设置玄武岩纤维层，连接段的外径与中间段的外径的差是玄武岩纤维层的厚度的两倍。复合油管，包括接箍与上述整体式纤维金属复合管，基础管的连接段之间通过接箍相连。本发明专利技术适合于液态、气态或液气混合态介质的输送，尤其适合用于井下的油气输送。气输送。气输送。

【技术实现步骤摘要】
整体式纤维金属复合管与复合油管


[0001]本专利技术涉及石油天然气领域，具体是一种整体式纤维金属复合管。

技术介绍

[0002]传统的油管一般为钢制管，钢制油管单位长度质量大、成本高。井下输送的介质中含有大量侵蚀性物质，油管必然遭受严重的腐蚀，导致油管管体穿孔、脱扣、断裂等，造成油管寿命降低、更换频繁、采油效率降低。
[0003]公布号为CN 111119749 A的专利公开了一种油田用轻质井下油管，由纤维复合材料管、设置在纤维复合材料管两端的金属端管、以及耐腐蚀的内管构成，金属端管的一端为具有外螺纹的螺纹端头，另一端为具有沟槽的过渡段。该轻质井下油管具有耐高温、耐高压、耐腐蚀的特点，但是纤维复合材料管的两端分别套设在两个金属端管的过渡段，纤维复合材料管与金属端管之间容易滑脱。内管为金属材质时，金属内管的两端分别与金属端管中过渡段的端部焊接，焊接部位为薄弱部位，下井工作后极易疲劳断裂，造成油管整体掉入井底，从而造成事故。

技术实现思路

[0004]本专利技术首先提供一种整体式纤维金属复合管，解决现有复合管焊接连接，焊缝处容易疲劳断裂的问题。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：整体式纤维金属复合管，包括基础管，基础管为金属材质，基础管形成圆柱状的管腔，基础管的两端分别为连接段，连接段靠近端头处分别设置连接结构；两个连接段之间为中间段，中间段的外径小于连接段的外径，中间段和连接段之间通过斜面相连，中间段的外周设置玄武岩纤维层，连接段的外径与中间段的外径的差是玄武岩纤维层的厚度的两倍。
[0006]进一步的是：在经过基础管中心线的剖面上，中间段与斜面形成的夹角为钝角，连接段与斜面形成的夹角为钝角。
[0007]更进一步的是：斜面上间隔设置环形的凹槽。具体的：在经过基础管中心线的截面上，凹槽的顶部和底部均呈直角状。
[0008]进一步的是：基础管的内壁光滑，基础管的中间段的外壁以及斜面粗糙。
[0009]具体的：连接结构为：基础管的连接段靠近端头处的外侧设置丝扣。更具体的是：连接段分别设置TBG丝扣。
[0010]具体的：基础管的长度为9220～9620mm，基础管的内径为38mm，连接段的长度为80mm，连接段的外径为44mm，中间段的壁厚为1～2mm。
[0011]本专利技术整体式纤维金属复合管的有益效果是：整体式纤维金属复合管适用于液态、气态或液气混合态介质的输送。基础管为金属材质，基础管的两端分别设置连接结构，连接结构用于基础管之间的连接，由于基础管为一个整体，并无任何焊缝，因此具有较高的抗拉强度，不容易疲劳断裂。基础管的中间段的外侧设置玄武岩纤维层，玄武岩纤维交替缠
绕在中间段的外侧，节约了基础管的用材，减轻了单位长度基础管的质量，而且具有成本低、柔性好的特点；基础管可选用耐腐蚀的贵金属材质，解决管道易被腐蚀的问题。中间段和连接段之间的斜面上设置环形的凹槽，可增强玄武岩纤维层与基础管的结合力，使玄武岩纤维层稳固地复合于基础管的外壁。
[0012]本专利技术还提供一种复合油管，解决现有复合油管存在焊缝，容易疲劳断裂的问题，采用的技术方案是：复合油管，包括接箍以及上述整体式纤维金属复合管，基础管的连接段靠近端头处的外侧设置丝扣，接箍的内侧设置适配的丝扣，连接段之间通过接箍相连。
[0013]本专利技术复合油管的有益效果是：复合油管适用于钻井工程井下的油气输送，具有单位长度质量小、成本低、耐腐蚀的优点。
附图说明
[0014]图1是本专利技术整体式纤维金属复合管的一端的剖面示意图。
[0015]图2是图1中A区域的局部放大图。
[0016]附图标记：基础管1、连接段11、中间段12、斜面13、丝扣14、玄武岩纤维层2。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0018]本专利技术整体式纤维金属复合管适合于液态、气态或液气混合态介质的输送，尤其适合于油气的输送。如图1所示，整体式纤维金属复合管，包括基础管1，基础管1为金属材质，最好为耐腐蚀的金属或合金材质。基础管1形成圆柱状的管腔，也即是基础管1的内径在不同部位均一致。基础管1的内壁最好呈光滑状，可减少与介质的摩擦。基础管1沿长度方向可分为三段，基础管1的两端分别为连接段11，连接段11用于基础管1之间的连接，两个连接段11之间为中间段12。连接段11靠近端头处分别设置连接结构。例如，连接段11靠近端头处的外侧设置丝扣14，具体的，连接段11分别设置TBG丝扣14，以后便于连接段11通过接箍相连。中间段12的外径小于连接段11的外径。在基础管1的外壁，中间段12和连接段11之间通过斜面13相连。在经过基础管1中心线的剖面上，也即是如图1所示，中间段12与斜面13形成的夹角最后为钝角，连接段11与斜面13形成的夹角也为钝角，两个钝角为内错角的关系。中间段12和连接段11之间的斜面13围成圆台的轮廓，圆台的侧面即为斜面13。斜面13上间隔设置环形的凹槽，如图2所示，在经过基础管1中心线的剖面上，凹槽的顶部和底部均呈直角状，凹槽之间直角过渡。凹槽可用尖锐的车刀刀尖加工制作。中间段12的外周设置玄武岩纤维层2，连接段11的外径与中间段12的外径的差是玄武岩纤维层2的厚度的两倍，也即是玄武岩纤维层2刚好将中间段12填平至与连接段11等厚。基础管1的中间段12的外壁以及斜面13粗糙，以利于玄武岩纤维层2的复合。加工时，可对基础管1的中间段和斜面13进行喷砂处理，达到除锈、使油管外表面粗糙的目的。玄武岩纤维层2复合至中间段12的外壁时，主要工艺为：将聚酰胺固化剂、防老化材料及紫外线吸收剂按一定比例混合，再和纤维联合交替缠绕在中间段12外侧。玄武岩纤维层2的层数至少一层，根据工程管道等级要求，玄武岩纤维层2一般复合3～7层。基础管1的具体尺寸根据需要确定，下面给出一种具体尺寸，基础管1的长度为9220～9620mm，基础管1的内径为38mm，连接段11的长度为80mm，连接段11的外径
为44mm，中间段12的壁厚为1～2mm。
[0019]本专利技术的第二个主题是：复合油管，包括接箍以及上述整体式纤维金属复合管，基础管1的连接段11靠近端头处的外侧设置丝扣14，接箍的内侧设置适配的丝扣，连接段11之间通过接箍相连。连接段11靠近端头处的外侧设置丝扣14，接箍两端的内侧分别设置适配的丝扣，基础管1的连接段11之间通过接箍相连。复合油管适于液态、气态或液气混合态介质的输送，尤其适合用于工程井下的油气输送，具有不易断裂、质量轻、耐腐蚀的特点。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.整体式纤维金属复合管，包括基础管(1)，基础管(1)为金属材质，基础管(1)形成圆柱状的管腔，基础管(1)的两端分别为连接段(11)，连接段(11)靠近端头处分别设置连接结构；两个连接段(11)之间为中间段(12)，中间段(12)的外径小于连接段(11)的外径，其特征在于：中间段(12)和连接段(11)之间通过斜面(13)相连，中间段(12)的外周设置玄武岩纤维层(2)，连接段(11)的外径与中间段(12)的外径的差是玄武岩纤维层(2)的厚度的两倍。2.如权利要求1所述的整体式纤维金属复合管，其特征在于：在经过基础管(1)中心线的剖面上，中间段(12)与斜面(13)形成的夹角为钝角，连接段(11)与斜面(13)形成的夹角为钝角。3.如权利要求2所述的整体式纤维金属复合管，其特征在于：斜面(13)上间隔设置环形的凹槽。4.如权利要求3所述的整体式纤维金属复合管，其特征在于：在经过基础管(1)中心线的截面上，凹槽的顶部和底部均呈直角...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泉，
申请(专利权)人：张泉，
类型：发明
国别省市：