一种真空加热油管的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油资源领域，具体来说，涉及一种真空加热油管。
【背景技术】
[0002]随着我国石油资源滚动勘探开发的深入，主力油田已经进入开采的中后期阶段，石油地下储量日趋下降，各大油田的主要生产油井大多属于高含水油井，为了产量接替，近十年来陆续勘探开发出一些新的稠油资源。我国拥有丰富的稠油资源，稠油具有比重大(0.9以上)、粘度高(50°C时达到1700Mpa.S)、轻馏分低(一般只有4%左右)、含腊量少(低于5%)和凝固点不高(5?22°C)等特点，给原油生产带来了新的挑战。稠油在油层条件下能流入井筒，但在举升的过程中，随着压力的不断下降，稠油因脱气而变得越来越稠，加上稠油在举升的过程中与周围较冷的介质进行热交换，使井筒热量损失很大，致使稠油的自身的温度越来越低，稠油的黏度急剧上升，流动更加困难。由于稠油原油物性较差，采用传统的开采方式采油经常出现原油进泵阻力大、抽油机举升困难，抽油机举升载荷太大，无法正常生产等一系列问题，从而导致油井单井采收率低。为了提高采收率，近几年在稠油开采方面采用了中频电加热井下电缆伴热的采油工艺，虽然在一定程度上解决了部分重点油井的开采问题，但相应也带来了作业程序复杂、故障率高、维护难度大、投资大、耗电高等系列问题。目前，部分石油生产企业也有采用注化学降粘剂的冷采技术方案，虽然收到一定的效果，但冷采技术有一定的局限性，注剂时间长、作业周期短、工作压力大、污染地质环境等因素。因此，针对油田的生产实际需要，提高单井的日生产量，寻找一种新的工艺方法以解决稠油生产成本高、采收率低等问题，已势在必行。我们1997年在辽河油田从事井下电缆伴热热采工艺，1999年在辽河油田金马公司从事化学降粘剂冷采油工艺至今，我们一直致力于石油采油工艺的研宄、开发，吸收、消化、总结了国内外先进的热采油工艺经验与技术，成功的开发出功能介于中频井下电缆伴热热采工艺和化学降粘剂冷采油工艺之间的热采工艺技术产品一石油油井井筒专用真空加热油管(以下简称真空加热油管)。它既吸收了中频井下电缆伴热热采工艺和化学降粘剂冷采工艺的优点，又克服了它们的缺点，填补了国内热采油工艺技术的空白，处世界领先水平。
[0003]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种真空加热油管，以克服目前现有技术存在的上述不足。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现:
一种真空加热油管，包括内管，所述内管的两端设置有连接螺纹，所述连接螺纹外设置有外管，所述内管和所述外管之间形成真空空腔，所述真空空腔内且位于所述内管的四周还设置有电热元件，所述电热元件的两端且位于所述内管的两端还设置有导电卡箍。
[0006]进一步的，所述内管和所述外管的两端且位于所述连接螺纹的外部还配合设置有螺纹保护器，所述螺纹保护器上还配合设置有螺纹紧箍。
[0007]进一步的，所述内管和所述外管的空间内还设置有扶正体。
[0008]进一步的，所述外管上还设置有进线保护帽和色环标记以及抽真空孔。
[0009]进一步的，所述内管和所述电热元件之间还设置有绝缘层。
[0010]本发明的有益效果为:通过设置在内管和外管之间的电热元件进而使得本发明具有加热的效果，并且设置在内管和外管之间的真空空腔，更减少了热量的损失和热量向外管辐射的效果，并且更好的起到了保温隔热的效果，此外本发明还具有使用安全性、可靠性高以及使用寿命长的效果。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是根据本发明实施例的真空加热油管结构示意图之一；
图2是根据本发明实施例的真空加热油管结构示意图之二。
[0013]图中:
1、内管；2、连接螺纹；3、外管；4、真空空腔；5、电热元件；6、导电卡箍；7、螺纹保护器；8、螺纹紧箍；9、扶正体；10、进线保护帽；11、色环标记；12、抽真空孔；13、绝缘层。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0015]如图1-2所示，根据本发明的实施例所述的一种真空加热油管，包括内管1，所述内管I的两端设置有连接螺纹2，所述连接螺纹2外设置有外管3，所述内管I和所述外管3之间形成真空空腔4，所述真空空腔4内且位于所述内管I的四周还设置有电热元件5，所述电热元件5的两端且位于所述内管I的两端还设置有导电卡箍6。
[0016]进一步的，继续参照图1，在一个实施例中，所述内管I和所述外管3的两端且位于所述连接螺纹2的外部还配合设置有螺纹保护器7，所述螺纹保护器7上还配合设置有螺纹紧箍8。
[0017]进一步的，所述内管I和所述外管3的空间内还设置有扶正体9。
[0018]此外，继续参照图1，在一个实施例中，所述外管3上还设置有进线保护帽10和色环标记11以及抽真空孔12。
[0019]进一步的，所述内管I和所述电热元件5之间还设置有绝缘层13。
[0020]其中，主体结构是由兼做油筒的内管I和兼做外层保护的外管3构成，内、外管3材质均为25MnMo，钢号N80，内管I两端按外管内径配制扩孔，扩孔的目的是为了增加封堵焊接处的抗拉强度，提高真空加热油管的下井深度，提高实用性；内管I外壁经过特殊处理后，按特殊工艺要求安装扶正体9，扶正体9沿内管I径向延长方向分三等分加工安装两处扶正体装置，每处扶正体装置沿圆周四等分安装件扶正体9 ;扶正体9材质要求非金属材料，抗磨、抗压、隔热，能承受35MPa径向冲击力，我们选择一种工业填补胶与铁粉按3:1比例搅拌均匀后浇筑成型制作；扶正体安装完毕，内管外壁表面清理干净、利落无飞刺等缺陷，开始安装半导体电热元件5芯片，每组片沿内管圆周均匀分布，多少组数根据真空加热油管的设计功率而定，每组连线由导电卡箍连接。上述工艺完成经确认无误后，将外壁已安装扶正体9和电热元件5的内管I装入经打磨、除锈、清理干净的外管3中，形成管中管结构。电源进线通过导电卡箍6与环形空间内的半导体电热元件连接，连接处要做好密封处理，密封强度要满足环形空间抽真空至0.0lPa的要求，电源进线防护帽的强度要满足下井工艺需求，不怕冲击、磕、碰等物理因素造成破坏。然后对内管I进行预应力处理，加热内管I至260°C恒温控制，至到内管I伸长5_，在恒温条件下把真空加热油管两端封堵，其目的是为了保证内、外管拉伸应力的一致性和内管I加温时不至于使内管I因热胀冷缩性而弯曲，外管3预设的抽真空孔处上好真空卡具，抽真空使内管与外管之间的环形空间的真空度达到0.0lPa，达到隔热、保温和保护电热元件的目的，使内管外表面电热元件的发热温度更好的加热原油，提高了真空加热油管的热效率。
[0021]并且，内管I外表面安装半导体电热元件PTC芯片，由于PTC半导体电热元件具有安装方便、使用寿命长、加热效率高、能根据油井油流的变化自动调节加热功率和自身发热温度，从而达到高效节能的目的；沿内管I径向延长方向分三等分加工安装两处扶正体9装置，每处扶正体9装置沿圆周四等分安装四件扶正体9 ;然后把内管I装入外管3内，加热内管至260°C恒温控制，内管预应力至到内管伸长5_，在恒温条件下把真空加热油管两端封堵；在外管预设的抽真空孔处上好真空卡具，抽真空使内管I与外管3之间的环形空间的真空度达到0.0lPa，达到隔热、保温和保护电热元件5的目的，使内管外表面电热元件5的发热温度更好的加热原油，提高了真空加热油管的热效率25%左右；真空加热油管的外管两端加工API梯形螺纹，增加螺纹的抗拉性和密封性能，一端通过螺纹拧接机上好螺纹紧箍8，螺纹紧箍8内上内螺纹保护器7，另一端螺纹由外螺纹保护器7保护。使用时与其他油管使用一样，通过螺纹紧箍8连接逐根下井，传统的电加热热采油和化学降粘剂冷采油都需要二次作业，而本发明只需作业时与其他油管一次性下井即可，不需二次作业，不需要日常维护，操作使用方便，节省大量的劳动力，从而降低了采油的成本费用。
[0022]综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过设置在内管和外管之间的电热元件进而使得本发明具有加热的效果，并且设置在内管和外管之间的真空空腔，更减少了热量的损失和热量向外管辐射的效果，并且更好的起到了保温隔热的效果，此外本发明还具有使用安全性、可靠性高以及使用寿命长的效果。
[0023]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种真空加热油管，其特征在于，包括内管(1)，所述内管(I)的两端设置有连接螺纹(2)，所述连接螺纹(2)外设置有外管(3)，所述内管(I)和所述外管(3)之间形成真空空腔(4)，所述真空空腔(4)内且位于所述内管(I)的四周还设置有电热元件(5)，所述电热元件(5)的两端且位于所述内管(I)的两端还设置有导电卡箍(6)。
2.根据权利要求1所述的真空加热油管，其特征在于，所述内管(I)和所述外管(3)的两端且位于所述连接螺纹(2)的外部还配合设置有螺纹保护器(7)，所述螺纹保护器(7)上还配合设置有螺纹紧箍(8 )。
3.根据权利要求1所述的真空加热油管，其特征在于，所述内管(I)和所述外管(3)的空间内还设置有扶正体(9)。
4.根据权利要求1所述的真空加热油管，其特征在于，所述外管(3)上还设置有进线保护帽(10)和色环标记(11)以及抽真空孔(12)。
5.根据权利要求1所述的真空加热油管，其特征在于，所述内管(I)和所述电热元件(5)之间还设置有绝缘层(13)。
【专利摘要】本发明公开了一种真空加热油管，包括内管，所述内管的两端设置有连接螺纹，所述连接螺纹外设置有外管，所述内管和所述外管之间形成真空空腔，所述真空空腔内且位于所述内管的四周还设置有电热元件，所述电热元件的两端且位于所述内管的两端还设置有导电卡箍。本发明的有益效果为：通过设置在内管和外管之间的电热元件进而使得本发明具有加热的效果，并且设置在内管和外管之间的真空空腔，更减少了热量的损失和热量向外管辐射的效果，并且更好的起到了保温隔热的效果，此外本发明还具有使用安全性、可靠性高以及使用寿命长的效果。
【IPC分类】E21B43-24
【公开号】CN104712298
【申请号】CN201510128532
【发明人】朱长林, 杨基本, 张立柱, 许洋
【申请人】朱长林
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月23日