專利名稱：一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及油田用高壓玻璃鋼井管，特別是一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭。
二、背景技術(shù)公知的油田井下用高壓玻璃鋼管，在世界上發(fā)達國家已經(jīng)研究和應用幾十年了， 其中，美國是最早研制和應用高壓玻璃鋼管的國家。早在50年代中期，羅克埃蘭德(ROCK Is LanD)石油和精煉公司引進了纖維纏繞玻璃鋼高壓油管和油井套管生產(chǎn)線，管子采用螺紋連接專用于石油工業(yè)。我國石油工業(yè)幾乎全部采用鋼管道，耐腐蝕性能非常差，其鋼管腐蝕速度為1 1. 7mm/a，一口油井式注水井管防腐處理后也只能用3 5年時間，高壓玻璃鋼管不怕腐蝕，使用壽命在15 20年間是鋼管壽命的4 5倍。95年以后我國引進了 IOkm 高壓玻璃鋼管道，分別用在兩口抽油井和三口注水井上試用(井深平均2000m)，證明高壓玻璃鋼管技術(shù)是先進的，產(chǎn)品性能是優(yōu)越的。但是，隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段高壓玻璃鋼管技術(shù)遇到下面幾個方面的問題首先是產(chǎn)品的成型工藝問題，主要是解決玻璃鋼與金屬接頭的介面粘接問題，這是研制油井管問題關鍵所在，因為該產(chǎn)品要求高軸拉強度達600 1000KN，又因為金屬和玻璃鋼之間的變形不一致，幾乎相差3 5倍以上，所以，接頭與玻璃鋼之間的介面強度和變形要滿足兩種材質(zhì)之間的性能要求；其二是油井管有內(nèi)外壓作用于管體內(nèi)外表面，即在油井中，管體內(nèi)部要求承受35MPa以上的內(nèi)壓，同時管體外部要求承受 15MPa以上的外壓，根據(jù)油田裝井使用的經(jīng)驗判斷，內(nèi)外壓經(jīng)常因為石油粘稠度過高而產(chǎn)生憋井現(xiàn)象，由于壓力不穩(wěn)，同時容易產(chǎn)生管體滲漏；其三是由于外壓和使用溫度的影響，管體容易產(chǎn)生失穩(wěn)，另外產(chǎn)品內(nèi)徑在限定的情況下，要求外經(jīng)盡可能小于套管內(nèi)徑，易于裝井的要求，這些條件容易使管體抗拉強度和剛度降低；其四是油井管成型工藝難度較大，最關鍵的環(huán)節(jié)是接頭落紗位置及接頭結(jié)構(gòu)形式的設計及纏繞設備的選擇，以及能否實現(xiàn)玻璃鋼管體和鋼質(zhì)接頭連續(xù)纏繞成型等，因此，目前迫切需要解決這些問題。
三、發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)普遍存在的問題進行改進，設計提供結(jié)構(gòu)簡單，強度、剛度、承受內(nèi)壓、外壓、軸向拉伸，耐高溫等各項性能均能滿足油田2000 7000m 深井的抽油和注水要求，性能優(yōu)異，以及耐腐蝕性能強，使用壽命長的一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭，其特征是由內(nèi)襯層1、內(nèi)防滲層2、外防滲層3、結(jié)構(gòu)層7構(gòu)成的玻璃鋼中間體6和兩端的玻璃鋼接頭5，以及嵌入兩端玻璃鋼接頭5內(nèi)的鋼管8組成，如圖1所示。所說的嵌入玻璃鋼接頭5內(nèi)的鋼管8部分設有鋼管連接凸起4，如圖1所示。本技術(shù)主要是針對油田用井下用高壓玻璃鋼油井管(其中包括抽油管、注水管、 絕緣管)結(jié)構(gòu)狀態(tài)、力學性能分析、管體成型工藝研究，以及玻璃鋼管體和金屬接頭的連接
3形式——銷釘型金屬接頭嵌入式纏繞落紗結(jié)構(gòu)，并用內(nèi)襯解決玻璃鋼與鋼接頭之間的變形問題；另外，針對原材料選擇、性能試驗進行了大量的研究工作，同時參考國內(nèi)外高壓玻璃鋼管的現(xiàn)狀，終合設計的結(jié)果。具體是在下面幾個方面一是針對玻璃鋼與金屬接頭的介面粘接問題，特別是接頭與玻璃鋼之間的介面強度和變形要滿足兩種材質(zhì)之間的性能要求， 設計選擇嵌入式金屬接頭結(jié)構(gòu)；二是針對油井管有內(nèi)外壓作用于管體內(nèi)外表面，壓力不穩(wěn)， 同時容易產(chǎn)生管體滲漏，設計選擇適合于金屬接頭和玻璃鋼之間密封用的高強度高延伸率內(nèi)襯材料；三是針對由于外壓和使用溫度(100°c )的影響，管體容易產(chǎn)生失穩(wěn)，另外產(chǎn)品內(nèi)徑在限定的情況下，要求外經(jīng)盡可能小于套管內(nèi)徑，易于裝井的要求，這些條件容易使管體抗拉強度和剛度降低，設計選擇相對較高的能夠保證管體安全的剛度系數(shù)；四是針對油井管成型工藝難度較大，設計選擇最佳的接頭落紗位置及接頭結(jié)構(gòu)形式及纏繞設備，實現(xiàn)玻璃鋼管體和鋼質(zhì)接頭連續(xù)纏繞成型。本技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡單，強度、剛度、承受內(nèi)壓、外壓、軸向拉伸，耐高溫等各項性能均能滿足油田2000 7000m深井的抽油和注水要求，性能優(yōu)異，耐腐蝕性能強，使用壽命長等特點。

圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1內(nèi)襯層、2內(nèi)防滲層、3外防滲層、4鋼管連接凸起(鋼管連接凸臺，采用鋼質(zhì)嵌入式結(jié)構(gòu)的鋼管連接凸臺)、5玻璃鋼接頭(玻璃鋼連接接頭)、6玻璃鋼中間體(玻璃鋼中間段)、7結(jié)構(gòu)層、8鋼管。五具體實施方式
本實用新型的具體實施方式
，如圖1所示，一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭，其特征是由內(nèi)襯層1、內(nèi)防滲層2、外防滲層3、結(jié)構(gòu)層7構(gòu)成的玻璃鋼中間體6和兩端的玻璃鋼接頭5，以及嵌入兩端玻璃鋼接頭5內(nèi)的鋼管8組成，如圖1所示。所說的嵌入玻璃鋼接頭5內(nèi)的鋼管8部分設有鋼管連接凸起4，如圖1所示。本技術(shù)主要是針對油田用井下用高壓玻璃鋼油井管(其中包括抽油管、注水管、 絕緣管)結(jié)構(gòu)狀態(tài)、力學性能分析、管體成型工藝研究，以及玻璃鋼管體和金屬接頭的連接形式——銷釘型金屬接頭嵌入式纏繞落紗結(jié)構(gòu)，并用內(nèi)襯解決玻璃鋼與鋼接頭之間的變形問題；另外，針對原材料選擇、性能試驗進行了大量的研究工作，同時參考國內(nèi)外高壓玻璃鋼管的現(xiàn)狀，終合設計的結(jié)果。具體是在下面幾個方面一是針對玻璃鋼與金屬接頭的介面粘接問題，特別是接頭與玻璃鋼之間的介面強度和變形要滿足兩種材質(zhì)之間的性能要求， 設計選擇嵌入式金屬接頭結(jié)構(gòu)；二是針對油井管有內(nèi)外壓作用于管體內(nèi)外表面，壓力不穩(wěn)， 同時容易產(chǎn)生管體滲漏，設計選擇適合于金屬接頭和玻璃鋼之間密封用的高強度高延伸率內(nèi)襯材料；三是針對由于外壓和使用溫度(100°c )的影響，管體容易產(chǎn)生失穩(wěn)，另外產(chǎn)品內(nèi)徑在限定的情況下，要求外經(jīng)盡可能小于套管內(nèi)徑，易于裝井的要求，這些條件容易使管體抗拉強度和剛度降低，設計選擇相對較高的能夠保證管體安全的剛度系數(shù)；四是針對油井管成型工藝難度較大，設計選擇最佳的接頭落紗位置及接頭結(jié)構(gòu)形式及纏繞設備，實現(xiàn)玻璃鋼管體和鋼質(zhì)接頭連續(xù)纏繞成型。
權(quán)利要求1.一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭，其特征是由內(nèi)襯層(1)、內(nèi)防滲層O)、外防滲層(3)、結(jié)構(gòu)層(7)構(gòu)成的玻璃鋼中間體(6)和兩端的玻璃鋼接頭(5)，以及嵌入兩端玻璃鋼接頭(5)內(nèi)的鋼管(8)組成。
2.如權(quán)利要求1所述的一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭，其特征是所說的嵌入玻璃鋼接頭(5)內(nèi)的鋼管(8)部分設有鋼管連接凸起G)。
專利摘要本實用新型涉及一種油田井下用高壓玻璃鋼管接頭，其特征是由內(nèi)襯層(1)、內(nèi)防滲層(2)、外防滲層(3)、結(jié)構(gòu)層(7)構(gòu)成的玻璃鋼中間體(6)和兩端的玻璃鋼接頭(5)，以及嵌入兩端玻璃鋼接頭(5)內(nèi)的鋼管(8)組成。所說的嵌入玻璃鋼接頭(5)內(nèi)的鋼管(8)部分設有鋼管連接凸起(4)，該技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單，強度、剛度、承受內(nèi)壓、外壓、軸向拉伸，耐高溫等各項性能均能滿足油2000～7000m深井的抽油和注水要求，性能優(yōu)異，耐腐蝕性能強，使用壽命長等特點。
文檔編號E21B17/02GK202157754SQ20112024163
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者張玉春 申請人:張玉春