一种钛合金隔热油管及其制造方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于石油管材领域，设及一种稠油热采用隔热油管，尤其是一种铁合金隔 热油管及其制造方法。
【背景技术】：
[0002] 隔热油管是稠油开采的的重要装备，其结构为内、外管双层结构。隔热油管的用途 是作为注汽系统向井下注入高溫高压蒸汽，减少井筒热力损失，并降低稠油粘度，提高采油 效率。由于在油田作业中，隔热油管管柱内有〇)2、&5等腐蚀气体存在，尤其在我国迂河、胜 利等油田部分稠油区块存在严重的C〇2腐蚀问题，常规隔热油管在运种腐蚀环境下会出现 壁厚减薄或穿孔失效，使其隔热性能大大减小，同时失去保溫隔热作用，最终降低隔热油管 的使用寿命。从腐蚀控制的角度而言，在含有〇)2、&5、氯离子等腐蚀环境下，最有效的防护 措施是采用耐蚀合金管材，目前现有的隔热油管外管和内管通常采用API5CT标准的钢制 油管，导致了一系列C〇2腐蚀事故，给油田生产造成了巨大的经济损失。因此，开发耐蚀性 较好，耐高溫性能优异的隔热油管具有重大的经济价值。
[0003] 目前隔热油管产品主要WC-Mn、化-Mo钢为主，运些产品基本可W满足油田用户 的要求。但由于隔热油管长期在300°C-400°C、17MPa左右蒸汽压力下工作，而且随着C〇2、 &S等腐蚀井的出现，对隔热油管的耐高溫和抗腐蚀性能也有了更高的要求。与此同时，由 于储油层的不同，稠油的开采深度也随之加深，钢制隔热油管的下入深度受到限制。宝钢于 2007年申报过耐高溫抗腐蚀隔热油管的发明专明，专利号为200710038389. 9。但上述专利 所述的隔热油管的使用溫度是350°C，蒸汽压力20MPa。
【发明内容】
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[0004] 本发明的目的是针对上述问题开发一种铁合金隔热油管及其制造方法。由于铁合 金具有重量轻、强度高、耐蚀性好和耐高溫、抗高溫蠕变等优异性能，因此该隔热油管增大 了隔热油管的耐高溫能力和下入深度，并具有很强的抗C02+H2S+C1腐蚀能力，提高了隔热 油管的保溫隔热能力，解决了隔热油管的腐蚀失效问题W及油田深井超深井稠油开采的问 题，为稠油的安全生产提供了技术支持。 阳〇化]义取的技术方案是：一种铁合金隔热油管，包括内管、外管、隔热材料及扶正块。其 特征在于所述内管和外管均采用耐热溫度大于500°C的a铁合金油管，且在内管外壁缠绕 上隔热材料，同时安装扶正块，所述内管进行扩口、平头处理后套装在外管内，内管和外管 同屯、设置，内管进行加热伸长处理，并使内管的两端外壁分别与外管的两端内壁焊接密封， 形成环形空间，并抽成高真空。
[0006] 所述内管外壁缠绕的隔热材料是侣锥和玻璃网格布的交替缠绕，且内管与最里层 的侣锥间置有高效吸气剂。
[0007] 所述外管、内管、隔热材料和扶正块在内管和外管套装前要在真空加热炉中进行 加热除湿处理并在真空条件下随炉冷却。
[0008] 一种铁合金隔热油管的制造方法如下： 阳009] 1)外管和内管均采用耐热性能良好的铁合金油管。
[0010] 2)对外管和内管进行取长处理，使内管长度小于外管，在外管外壁上加工抽气孔， 抽气孔为单壁通孔，并对外管内壁进行喷砂处理。
[0011] 3)对内管两端进行扩口、平头处理，并对内管外壁进行喷砂处理。
[0012] 4)将外管、内管、隔热材料及扶正块在真空加热炉中进行加热除湿处理且在真空 条件下随炉冷却。
[0013] 5)将隔热材料包裹在内管外壁上，并在内管外壁每隔2米处安装一个扶正块。
[0014] 6)将包裹隔热材料的外管与内管进行套装，并将套装的内管和外管两端进行焊接 密封，使外管和内管之间形成环形空间。
[0015] 7)通过外管外壁上的抽气孔对环形空间进行抽真空处理，在真空度达到要求后在 真空条件下对抽气孔进行点焊，并将焊接堵头修磨平整。
[0016] 本发明的优点是：本发明提供了一种重量轻、耐高溫能力强、抗腐蚀性能好的铁合 金隔热油管及其制造方法，该隔热油管特别适合在深井超深井且溫度大于500°C、压力大于 20MPa并含有CO2+H2S+CI的腐蚀环境下使用。该隔热油管解决了在深井超深井稠油开采过 程中隔热油管耐高溫和腐蚀问题，提高了隔热效果和采油效率，延长了隔热油管的使用寿 命。
【附图说明】：
[0017] 图1为本发明的结构示意图；
[001引其中：1为外管；2为内管；3为隔热材料；4为扶正块。
【具体实施方式】：
[0019] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的阐述：
[0020] 参见图1，一种铁合金隔热油管，包括外管1、内管2、隔热材料3及扶正块4。所述 外管1和内管2均为铁合金油管，并对外管1内壁和内管外壁2进行喷砂处理。内管2的 外壁上缠绕有隔热材料3。所述隔热材料为侣锥和玻璃网格布的交替缠绕，且内管与最里 层的侣锥间置有高效吸气剂。所述外管1、内管2、隔热材料3及扶正块4在外管1与内管 2套装之前应在真空加热炉中进行加热除湿处理。所述外管1和内管2之间每隔2米安装 一个扶正块4,使外管1和内管2之间形成环形空间。所述环形空间为高真空。
[0021] 一种铁合金隔热油管的制造方法包括如下步骤：
[0022] 1)外管1和内管2均采用耐热溫度大于500°C的a铁合金油管。
[0023] 2)对外管1和内管2进行取长处理，使内管2长度小于外管1长度。
[0024] 3)在外管1距端口至少400mm处管壁上加工抽气孔，抽气孔为单壁通孔，并对外管 1内壁表现进行喷砂处理。
[0025] 4)对内管2两端进行扩口、平头处理，使内管2扩口后的端口外径略小于外管1的 内径，并对内管2外壁表面进行喷砂处理。
[0026] 5)将经过步骤4)处理的内管2和经过步骤3)处理的外管1 W及隔热材料3和扶 正块4在真空加热炉中进行加热除湿处理，并在真空条件下随炉冷却。
[0027] 6)将经过步骤5)处理的隔热材料包裹在经步骤5)处理的内管2外壁上。具体方 法为：在内管2外壁上先包裹一层侣锥，在内管2外壁和侣锥之间放置高效吸气剂，然后在 侣锥外层包裹一层玻璃网格布，共=层侣锥=层玻璃网格布，最后每间隔2米安装一个经 步骤5)处理的扶正块。
[0028] 7)将经步骤5)处理的外管1和经步骤6)处理的内管2进行套装，并按要求留出 焊接尺寸。
[0029] 8)将经步聚7)处理的套装系统的I端的外管1的内壁与内管2的外壁进行焊接 密封，I端焊接后，用加热棒对内管2进行加热伸长处理，内管2加热伸长至n端的焊接要求 尺寸后对口端采用I端相同的方法进行焊接密封，使外管1和内管2之间形成环形空间。
[0030] 9)通过步骤4)处理的抽气孔对环形空间进行抽真空处理，并在真空条件下对外 管1外壁上的抽气孔进行点焊，点焊后进行加强补焊，并将焊接堵头进行修磨处理。
[0031] 10)用ECI-II视导热系数测试仪测试隔热油管的视导热系数。
[0032] 11)按照要求对隔热油管外管1和内管2进行螺纹加工及平头处理，并上好内、外 螺纹保护器。
[0033] 12)经检测，按照上述方法制造的隔热油管性能满足SY/5324-1994标准要求，视 导热系数达到D级及W上。
[0034] W上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的【具体实施方式】仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱 离本发明构思的前提下，还可W做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所 提交的权利要求书确定专利保护范围。
【主权项】
1. 一种钛合金隔热油管，包括内管、外管、隔热材料及扶正块，其特征在于：所述套装 在外管内，内管和外管同心设置，在内管外壁缠绕有隔热材料，同时内管外壁上安装有扶正 块，内管的两端外壁分别与外管的两端内壁焊接密封，形成环形空间，环形空间为高真空。2. 如权利要求1所述钛合金隔热油管，其特征在于：所述内管和外管均采用耐热温度 大于500°C的a钛合金油管。3. 如权利要求1所述钛合金隔热油管，其特征在于：所述内管进行扩口、平头处理后套 装在外管内；所述内管进行加热伸长处理。4. 如权利要求1所述钛合金隔热油管，其特征在于：所述内管外壁缠绕的隔热材料是 铝箱和玻璃网格布的交替缠绕，且内管与最里层的铝箱间置有高效吸气剂。5. 如权利要求1所述钛合金隔热油管，其特征在于：所述外管、内管、隔热材料和扶正 块在内管和外管套装前要在真空加热炉中进行加热除湿处理并在真空条件下随炉冷却。6. 如权利要求1、2、3、4或5所述钛合金隔热油管的制造方法，其特征在于，按照如下步 骤： 1) 外管和内管均采用耐热性能良好的钛合金油管； 2) 对外管和内管进行取长处理，使内管长度小于外管，在外管外壁上加工抽气孔，抽气 孔为单壁通孔，并对外管内壁进行喷砂处理； 3) 对内管两端进行扩口、平头处理，并对内管外壁进行喷砂处理； 4) 将外管、内管、隔热材料及扶正块在真空加热炉中进行加热除湿处理且在真空条件 下随炉冷却； 5) 将隔热材料包裹在内管外壁上，并在内管外壁每隔2米处安装一个扶正块； 6) 将包裹隔热材料的外管与内管进行套装，并将套装的内管和外管两端进行焊接密 封，使外管和内管之间形成环形空间； 7) 通过外管外壁上的抽气孔对环形空间进行抽真空处理，在真空度达到要求后在真空 条件下对抽气孔进行点焊，并将焊接堵头修磨平整。
【专利摘要】本发明公开了一种钛合金隔热油管及其制造方法，包括内管、外管、隔热材料及扶正块。所述内管和外管均采用耐热温度大于500℃的α钛合金油管，且在内管外壁缠绕上隔热材料，同时安装扶正块，所述内管进行扩口、平头处理后套装在外管内，内管和外管同心设置，内管进行加热伸长处理，并使内管的两端外壁分别与外管的两端内壁焊接密封，形成环形空间，并抽成高真空。该隔热油管增大了隔热油管的耐高温能力和下入深度，并具有很强的抗CO2+H2S+C1-腐蚀能力，提高了隔热油管的保温隔热能力，解决了隔热油管的腐蚀失效问题以及油田深井超深井稠油开采的问题，为稠油的安全生产提供了技术支持。
【IPC分类】F16L9/18, E21B17/00
【公开号】CN105201416
【申请号】CN201510563906
【发明人】毕宗岳, 张国超, 余晗, 鲜林云, 张晓锋, 晁利宁, 汪海涛, 李鸿斌, 王维亮
【申请人】宝鸡石油钢管有限责任公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月8日