一种石油钻井管道保温结构的制作方法

本实用新型涉及管道保温技术领域，具体涉及一种石油钻井管道保温结构。

背景技术：

石油钻井管道，是在石油钻井过程中用于输送物料或导出流体物质的管路，一般为金属材质；当石油开采设备安装完成后，石油钻井管道即被固定设置，并长期发挥作用，因此石油管道的性能对石油开采工艺具有直接、长期的影响。

在石油开采过程中钻井管道用于输送流体物料，由于原油等流体物质的流动性受温度影响极大，因此，为保证较高的输送效率，应当避免管道内容物出现温度过低的现象。然而，石油开采环境往往处于野外甚至荒漠中，冬季的外界环境温度很低，因此必须石油钻井管道进行保温处理。现有技术中，常规保温手段是在管道外壁包覆聚氨酯、保温棉等热阻较大的材料，这种方式虽能起到一定的隔热效果，但目前来看，其保温效果仍有待改善。

技术实现要素：

本实用新型旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种石油钻井管道保温结构，以解决现有技术中，用于石油钻井管道的常规保温结构，其保温效果有待提升的技术问题。

为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种石油钻井管道保温结构，包括土层，井道，管体，支架，环形台，环形托架，下凸出环，混凝土方，上凸出环，套管，环形腔，其中，在土层中开设有井道，管体的下部位于井道中，在管体的底端固定连接有支架，管体通过支架搭接在井道的底端；在井道的上端口处开设有环形台，在环形台上搭接有环形托架，在环形托架上浇筑有混凝土方，在管体的外壁上固定连接有下凸出环，下凸出环搭接在环形托架的内边缘处；在管体位于地上的部分的外周套接有套管，在套管的下端固定连接有上凸出环，上凸出环与混凝土方固定连接，在套管与管体之间留有环形腔。

作为优选，还包括地锚螺栓，地锚螺栓向下贯穿上凸出环后与混凝土方锚固，在地锚螺栓上丝接有螺母，所述螺母顶压在上凸出环的上端。

作为优选，还包括内保温层和外保温层，所述内保温层套接在管体的外壁上，所述外保温层套接在套管的外壁上。

作为优选，所述内保温层的材质为岩棉或聚氨酯。

作为优选，所述外保温层的材质为岩棉或聚氨酯。

在以上技术方案中，土层为常规的地质结构，用于开挖井道并进行开采；井道是为执行石油开采而挖掘的纵向通道，管体的下部被容纳于其中；管体用于执行物料输送，可在外端设置液泵以提供驱动力；支架用于为管体下端提供支撑作用，一方面为了使管体下端留有空隙，另一方面为了减小管体与土层的接触面积；位于井道上端口处的环形台，用于设置环形托架，并用于浇筑混凝土方；混凝土方一方面用于对环形托架起到固定作用，另一方面利用其较为坚实的强度来承载上凸出环和套管；下凸出环位于管体外壁上，与管体外壁一体成型或焊接成型，用于搭接在环形托架上，从而使管体得到环形托架的承托，这种承托作用与支架的支撑作用共同承载管体，使管体与土层之间可留有空隙，避免了管体与土层大面积接触的问题；套管用于对管体位于地表面外部的部分起到笼罩作用，并在二者之间形成环形腔，由于环形腔中的空气热阻较大，且此部分空气受到套管笼罩不与外界空气进行物质交换，因此，套管及环形腔中的空气能够对管体起到一定程度的保温效果；上凸出环用于将套管固定在混凝土方上，从而保证这种套接结构的稳定。

在优选技术方案中，给出了上凸出环与混凝土方的一种具体固定模式：采用地锚螺栓贯穿上凸出环后与混凝土方锚固，这种锚固作用可以是混凝土方浇筑完成后锚定的，也可以是预埋后再进行浇筑得到的。

在另一优选技术方案中，可在管体及套管外壁套接岩棉、聚氨酯等保温材料，从而进一步提升保温效果。

本实用新型提供了一种石油钻井管道保温结构。该技术方案首先分析了造成石油钻井管道热量散失的主要原因，结果发现，管道地下部分的热量散失主要由管道与土层的接触换热所导致，管道地上部分的热量散失则主要由管道与外界空气的换热所导致。针对上述问题，本实用新型对管体上下段分别采用了不同的保温结构，其中下部采用支架支撑于井道中，避免管体与土层大面积接触，而井道中的空气处于封闭环境，不会导致管体大量散失热量；对管体上部，采用套管结构予以笼罩，在套管与管体之间形成环形腔，由于环形腔中的空气热阻较大，且此部分空气受到套管笼罩不与外界空气进行物质交换，因此，对管体起到保温效果。与目前常规的管道保温结构相比，本实用新型的保温效果更好，尤其适用于石油钻井管道的保温处理。

附图说明

图1是本实用新型整体的结构示意图；

图2是图1中a处的局部放大图；

图3是本实用新型中管体及套管的横截面示意图；

图中：

1、土层2、井道3、管体4、支架

5、环形台6、环形托架7、下凸出环8、混凝土方

9、上凸出环10、套管11、环形腔12、地锚螺栓

13、内保温层14、外保温层。

具体实施方式

以下将对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员普遍理解的相同含义。

实施例1

一种石油钻井管道保温结构，如图1～3所示，包括土层1，井道2，管体3，支架4，环形台5，环形托架6，下凸出环7，混凝土方8，上凸出环9，套管10，环形腔11，其中，在土层1中开设有井道2，管体3的下部位于井道2中，在管体3的底端固定连接有支架4，管体3通过支架4搭接在井道2的底端；在井道2的上端口处开设有环形台5，在环形台5上搭接有环形托架6，在环形托架6上浇筑有混凝土方8，在管体3的外壁上固定连接有下凸出环7，下凸出环7搭接在环形托架6的内边缘处；在管体3位于地上的部分的外周套接有套管10，在套管10的下端固定连接有上凸出环9，上凸出环9与混凝土方8固定连接，在套管10与管体3之间留有环形腔11。

该装置的结构特点如下：土层1为常规的地质结构，用于开挖井道2并进行开采；井道2是为执行石油开采而挖掘的纵向通道，管体3的下部被容纳于其中；管体3用于执行物料输送，可在外端设置液泵以提供驱动力；支架4用于为管体3下端提供支撑作用，一方面为了使管体3下端留有空隙，另一方面为了减小管体3与土层1的接触面积；位于井道2上端口处的环形台5，用于设置环形托架6，并用于浇筑混凝土方8；混凝土方8一方面用于对环形托架6起到固定作用，另一方面利用其较为坚实的强度来承载上凸出环9和套管10；下凸出环7位于管体3外壁上，与管体3外壁一体成型或焊接成型，用于搭接在环形托架6上，从而使管体3得到环形托架6的承托，这种承托作用与支架4的支撑作用共同承载管体3，使管体3与土层1之间可留有空隙，避免了管体3与土层1大面积接触的问题；套管10用于对管体3位于地表面外部的部分起到笼罩作用，并在二者之间形成环形腔11，由于环形腔11中的空气热阻较大，且此部分空气受到套管10笼罩不与外界空气进行物质交换，因此，套管10及环形腔11中的空气能够对管体3起到一定程度的保温效果；上凸出环9用于将套管10固定在混凝土方8上，从而保证这种套接结构的稳定。

实施例2

一种石油钻井管道保温结构，如图1～3所示，包括土层1，井道2，管体3，支架4，环形台5，环形托架6，下凸出环7，混凝土方8，上凸出环9，套管10，环形腔11，其中，在土层1中开设有井道2，管体3的下部位于井道2中，在管体3的底端固定连接有支架4，管体3通过支架4搭接在井道2的底端；在井道2的上端口处开设有环形台5，在环形台5上搭接有环形托架6，在环形托架6上浇筑有混凝土方8，在管体3的外壁上固定连接有下凸出环7，下凸出环7搭接在环形托架6的内边缘处；在管体3位于地上的部分的外周套接有套管10，在套管10的下端固定连接有上凸出环9，上凸出环9与混凝土方8固定连接，在套管10与管体3之间留有环形腔11。同时，还包括地锚螺栓12，地锚螺栓12向下贯穿上凸出环9后与混凝土方8锚固，在地锚螺栓12上丝接有螺母，所述螺母顶压在上凸出环9的上端。还包括内保温层13和外保温层14，所述内保温层13套接在管体3的外壁上，所述外保温层14套接在套管10的外壁上。所述内保温层13的材质为岩棉或聚氨酯。所述外保温层14的材质为岩棉或聚氨酯。

在以上技术方案中，给出了上凸出环9与混凝土方8的一种具体固定模式：采用地锚螺栓12贯穿上凸出环9后与混凝土方8锚固，这种锚固作用可以是混凝土方8浇筑完成后锚定的，也可以是预埋后再进行浇筑得到的。此外，在管体3及套管10外壁分别套接内保温层及外保温层，从而进一步提升保温效果。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。