专利名称：管端内管工厂端焊接固定的隔热油管连接结构的制作方法
管端内管工厂端焊接固定的隔热油管连接结构
技术领域：
本发明涉及一种用于稠油热采的隔热油管接头连接结构，尤其涉及真空隔热油管 接头的连接结构。
背景技术：
粘度高、比重大的原油称稠油。稠油的粘度随温度变化而显著改变，试验表明，对 稠油而言，若温度增加8 9°C，其粘度可减少一半。因此，对稠油的开采、输送，多采用热 力降低其粘度；向地下的稠油层注入蒸汽，是目前石油行业开采稠油的主要技术措施，俗称 “稠油热采的蒸汽吞吐法”或“蒸汽驱使法”。在向地下注入高温 350°C )蒸汽时，为了减少其热量的损失、降低热采成 本，目前通常采用以隔热油管(SY/T53M-94)构成的管柱，其接头连接结构如图1所示；所 述隔热油管由外管2、管体内管3及接箍1组成，管体内管3的长度比外管2的长度略小， 管体内管3两端经扩口后密封地焊接在外管2的内壁上，且管体内管3和外管2同轴，外管 2的两端均设有管锥螺纹；在出厂时，在隔热油管外管2 —端的外螺纹都拧接有接箍1，人 们通常将出厂时隔热油管外管2拧有接箍1的一端称为工厂端，另一端则称为用户端。在 实际使用过程中，隔热油管外管2与接箍1的连接如图1所示，一根隔热油管的外管工厂端 21旋接在接箍1的左端螺纹孔中，另一根隔热油管的外管用户端22旋接在接箍1右端螺 纹孔中，如此首尾相连，形成隔热油管的管柱。由于在每一根隔热油管中，管体内管3和外 管2之间形成了管体隔热腔4，且对其内进行了抽真空处理、并设置多重隔热结构，这样，当 向隔热油管内通入蒸汽时，热量从隔热油管的管体隔热腔4所在段流失的热量损耗量就很 小，但在隔热油管未被管体隔热腔4覆盖处，由于在外管工厂端21、外管用户端22与接箍1 的连接处未设置任何的隔热结构，且接箍1连接处的外管2与管体内管3 二者的内径相差 较大，当蒸汽经过接箍1的连接处时，蒸汽会呈紊流状，因此，在接箍1连接处是隔热油管热 量散失的重点部位。在现有技术中，由于隔热油管的连接方式为螺纹连接，在通入高温蒸气过程中，其 螺纹连接处因受高温作用而会出现泄漏问题；同时，接箍1连接处的高温，会加剧接箍在 Cl_、CO2井况下的腐蚀。要进一步降低隔热油管管柱的热量损耗，重点是降低隔热油管在接箍连接处的热 量散失，应在接箍与外管连接处设置隔热结构，同时解决好此处的密封问题；这样，既能有 效降低注入蒸汽在隔热油管接箍连接处的热量损耗，又有助于解决其因高温而产生的接箍 处易泄漏和易被cr、CO2腐蚀等缺陷。出于上述目的，申请人在申请号为201010513674. 3中公开了一种隔热油管的接 头连接结构，它既能降低隔热油管接箍连接处的热量损耗，又确保此处的密封性能，还能消 除因高温而产生的接箍处易被cr、CO2腐蚀的缺陷。其技术要点是在管体内管工厂端和管体内管用户端之间设有管端内管，管端内 管由左管端内管和右管端内管组成，左管端内管的左端与管体内管工厂端经焊接固定成一体，右管端内管的右端与管体内管用户端经焊接固定成一体，左管端内管和右管端内管之 间形成密封连接结构，在管端内管与管体内管工厂端、外管工厂端、接箍、管体内管用户端 和外管用户端之间形成一个封闭的管端隔热腔，以此降低热量损失，要想进一步降低热损， 可在封闭的管端隔热腔中增设隔热套。由于在隔热油管螺纹上扣扭矩的作用下，管端内管中左管端内管与右管端内管的 密封端面会产生过盈效应，可确保左右管端内管对接处的密封性能；这种结构既能减少此 处热量的传导、对流和辐射作用，能降低了接箍连接处的热量损失，又有助于解决螺纹接头 处泄漏和接箍易腐蚀等问题，它是目前最为理想的隔热油管连接结构。申请人经过认真研 究，又设计出一种管端内管用户端焊接固定的隔热油管连接结构，其隔热和密封功能与申 请号为201010513674. 3所述方案相同。
发明内容本发明的目的是提供一种管端内管工厂端焊接的隔热油管连接结构，它既能降低 隔热油管接箍连接处的热量损耗，又确保此处的密封性能，还能消除因高温而产生的接箍 处被Cl_、CO2腐蚀的缺陷。本发明采取的技术方案是所述管端内管工厂端焊接固定的隔热油管连接结构，包括接箍、与接箍左端螺纹 连接的外管工厂端、与接箍右端螺纹连接的外管用户端，在外管工厂端内密封地焊接有管 体内管工厂端，在外管用户端内密封地焊接有管体内管用户端，在管体内管工厂端和管体 内管用户端之间设有管端内管，其特征是管端内管工厂端与管体内管工厂端密封地焊接 成一体，管端内管用户端与管体内管用户端通过密封对接结构连接，在管端内管与管体内 管工厂端、外管工厂端、接箍、管体内管用户端和外管用户端之间形成一个封闭的管端隔热 腔。进一步，管端内管用户端与管体内管用户端之间的密封对接结构为在管体内管 用户端设有对接止口，管端内管用户端套装在管体内管用户端的对接止口中，二者端面过 盈对接，径向为过渡配合。进一步，管端内管用户端与管体内管用户端之间的密封对接结构为在管体内管 用户端设有对接止口，管端内管用户端套装在管体内管用户端的对接止口中，二者间的配 合长度为5 10毫米，二者端面过盈对接，径向为过盈配合。进一步，管端内管工厂端的外径大于管端内管用户端的外径。进一步，在所述封闭的管端隔热腔内设有隔热套。更进一步，所述隔热套由陶瓷纤维制成，在隔热套的外圆和内孔壁上均覆盖有铝箔。进一步，在接箍与外管工厂端的螺纹连接端或接箍与外管用户端的螺纹连接端设 有扭距台肩，扭距台肩的尺寸小于管端内管工厂端与管体内管工厂端之间的最大端面过盈量。更进一步，在接箍与外管用户端的螺纹连接端设有扭距台肩。由于在接箍连接处增设了整体式管端内管，管端内管工厂端与管体内管工厂端通 过密封焊接方式连为一体，管端内管用户端与管体内管用户端通过端面过盈配合结构对接，这样在接箍与管端内管、管体内管工厂端、外管工厂端、管体内管用户端、外管用户端之 间形成一个封闭的管端隔热腔，改善了此处的隔热条件；当热蒸汽流过接箍连接处时，热蒸 汽只能与管端内管接触，不会与外管工厂端、接箍和外管用户端接触，从而能大幅度降低蒸 汽在接箍连接处以传导方式产生的热量散失。若在管端隔热腔内增设隔热套，并在隔热套 的外圆和内孔壁上均覆盖有铝箔，则能更好地减少此处以对流和辐射方式而产生的热量损 耗。这种单端焊接式管端内管结构的密封性能也得到保证，管端内管用户端与管体内管用 户端端面的过盈对接密封形成了第一道密封，管端内管用户端与管体内管用户端外圆与内 孔的过盈配合形成了第二道密封，接箍与外管工厂端和外管用户端之间形成第三道密封。 因此，这种连接结构不仅能大幅度降低接箍连接处的热量损失，而且解决了接箍连接处的 接头螺纹泄漏和接箍易腐蚀等问题。在接箍与外管的螺纹连接端设置的扭距台肩，其作用 是确保外管旋入接箍内精确上扣，通过旋接扭矩值是否出现拐点来帮助操作者判断上扣是 否正确，从而保证管端内管与管体内管之间实现可靠的对接密封。
图1为现有技术中隔热油管(SY/T53M-94)连接的结构示意图；图2为现有技术中API SPEC 5CT在管螺纹连接中增设密封圈的示意图；图3为本发明的一种结构示意图，且在用户端设有扭距台肩，在管端隔热腔中未 设置隔热套；图4为在图3中管端隔热腔中增设隔热套后的结构示意图；图5为接箍、管端内管、外管工厂端和外管用户端之间的连接示意图；图6为隔热套的结构示意图；图7为扭矩台肩的结构示意图；图8为隔热油管螺纹连接的上扣扭矩曲线图。图中，1-接箍；2-外管；3-管体内管；4-管体隔热腔；5-管端内管；6_管端隔热 腔；7-隔热套；8-铝箔；9-扭矩台肩；21-外管工厂端；22-外管用户端；31-管体内管工厂 端；32-管体内管用户端；51-管端内管工厂端；52-管端内管用户端；91-外管端面；92-接 箍内螺纹限位端面。
具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。实施例1 所述管端内管工厂端焊接固定的隔热油管连接结构，如图3所示，它包 括接箍1、与接箍1左端螺纹连接的外管工厂端21、与接箍1右端螺纹连接的外管用户端 22，在外管工厂端21内密封地焊接有管体内管工厂端31，在外管用户端22内密封地焊接有 管体内管用户端32，在管体内管工厂端31和管体内管用户端32之间设有管端内管5，管端 内管工厂端51与管体内管工厂端31密封地焊接成一体，在管体内管用户端32设有对接止 口，管端内管用户端52套装在管体内管用户端32的对接止口中，二者间的配合长度为5 10毫米，二者端面过盈对接，径向为过渡配合，在管端内管5与管体内管工厂端31、外管工 厂端21、接箍1、管体内管用户端32和外管用户端22之间形成一个封闭的管端隔热腔6，在 接箍1与外管用户端22的螺纹连接左端设有扭距台肩9。
实施例2 所述管端内管工厂端焊接固定的隔热油管连接结构，如图4 图8所 示，它包括接箍1、与接箍1左端螺纹连接的外管工厂端21、与接箍1右端螺纹连接的外管 用户端22，在外管工厂端21内密封地焊接有管体内管工厂端31，在外管用户端22内密封 地焊接有管体内管用户端32，在管体内管工厂端31和管体内管用户端32之间设有管端内 管5，管端内管工厂端51与管体内管工厂端31密封地焊接成一体，管端内管用户端52以 过盈配合方式套装在管体内管用户端32的对接止口孔中，二者间的配合长度为5 10毫 米，二者形成端面过盈对接密封和径向过盈配合密封，在管端内管5与管体内管工厂端31、 外管工厂端21、接箍1、管体内管用户端32和外管用户端22之间形成一个封闭的管端隔热 腔6，在所述封闭的管端隔热腔6内设有隔热套7，在隔热套7的外圆和内孔壁上均覆盖有 铝箔8，所述隔热套7由陶瓷纤维制成，在接箍1与外管用端22的螺纹连接左端设有扭距台 肩9。在上述例中，在外管用户端22与接箍1连接螺纹端面设有扭矩台肩9，且扭矩台肩 9中外管端面91和接箍内螺纹限位端面92之间距离小于管端内管用户端52与管体内管 用户端32之间的最大端面过盈量。设置扭矩台肩9的作用是确保外管工厂端21旋入接箍 1内精确上扣，防止管端内管过度变形失效，在实际使用过程中通过旋接扭矩值是否出现拐 点来帮助操作者判断上扣是否正确，既能保证管端内管用户端52与管体内管用户端32间 实现可靠的端面对接密封，又能防止二者之间产生过度变形而失效。
权利要求
1.一种管端内管工厂端焊接固定的隔热油管连接结构，包括接箍(1)、与接箍(1)左端 螺纹连接的外管工厂端(21)、与接箍(1)右端螺纹连接的外管用户端(22)，在外管工厂端 (21)内密封地焊接有管体内管工厂端(31)，在外管用户端0 内密封地焊接有管体内管 用户端(32)，在管体内管工厂端(31)和管体内管用户端(3 之间设有管端内管(5)，其特 征是管端内管工厂端(51)与管体内管工厂端(31)密封地焊接成一体，管端内管用户端 (52)与管体内管用户端(3 通过密封对接结构连接，在管端内管(5)与管体内管工厂端(31)、外管工厂端(21)、接箍(1)、管体内管用户端(32)和外管用户端(22)之间形成一个 封闭的管端隔热腔(6)。
2.根据权利要求1所述管端内管工厂端焊接固定的隔热油管连接结构，其特征是管 端内管用户端(52)与管体内管用户端(32)之间的密封对接结构为在管体内管用户端(32)设有对接止口，管端内管用户端(5 套装在管体内管用户端(3 的对接止口中，二者 间的配合长度为5 10毫米，二者端面过盈对接，径向为过渡配合。
3.根据权利要求1所述管端内管工厂端焊接固定的隔热油管连接结构，其特征是管 端内管用户端(52)与管体内管用户端(32)之间的密封对接结构为在管体内管用户端 (32)设有对接止口，管端内管用户端(5 套装在管体内管用户端(3 的对接止口中，二者 端面过盈对接，径向为过盈配合。
4.根据权利要求1所述管端内管工厂端焊接固定的隔热油管连接结构，其特征是在 接箍(1)与外管工厂端的螺纹连接端或接箍(1)与外管用户端0 的螺纹连接端设 有扭距台肩(9)，扭距台肩(9)的尺寸小于管端内管工厂端(51)与管体内管工厂端(31)之 间的最大端面过盈量。
5.根据权利要求4所述管端内管工厂端焊接固定的隔热油管连接结构，其特征是在 接箍(1)与外管用户端02)的螺纹连接端设有扭距台肩(9)。
6.根据权利要求1所述管端内管工厂端焊接固定的隔热油管连接结构，其特征是管 端内管用户端(52)的外径大于管端内管工厂端(51)的外径。
7.根据权利要求1所述管端内管工厂端焊接固定的隔热油管连接结构，其特征是在 所述封闭的管端隔热腔(6)内设有隔热套(7)。
全文摘要
一种管端内管工厂端焊接固定的隔热油管连接结构，包括接箍、外管工厂端、外管用户端，在外管工厂端内和外管用户端内都密封地焊接有管体内管，在管体内管工厂端和管体内管用户端之间设有管端内管，管端内管的一端与管体内管工厂端密封地焊接成一体，另一端与管体内管用户端通过密封对接结构连接，在管端内管与管体内管工厂端、外管工厂端、接箍、管体内管用户端和外管用户端之间形成一个封闭的管端隔热腔。在管端隔热腔内设有隔热套，在管体内管工厂端、管端内管和管体内管用户端之间形成密封结构，它既能减少接箍连接处的热量传导、对流和辐射作用，既降低了此处的热量损失，又能提高此处的密封性能，还可防止在高温下接箍处易腐蚀问题。
文档编号E21B43/24GK102121354SQ20101062202
公开日2011年7月13日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者周家华 申请人:江苏常宝钢管股份有限公司