一种地热井井筒套管的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于地热开发利用领域，特别涉及一种地热井井筒套管。
【背景技术】
[0002]传统地热开发方式中，在地热井筒内下入钢质套管，进行地热资源开采，当地热水从深层高温热储地层到地面这一输送过程中，产生热量散失，能量不能够最大化的利用热量，造成资源的浪费。因此，经济可行、合理有效的提取地热资源中的热量是解决地热资源浪费的有效途径之一。
[0003]目前国内外解决井筒中的热能散失主要有两个途径:保温管被动保温和大排量提液主动保温。其中，保温管被动保温原理是将连接扣、惰性腔室和外管组成隔热管。利用不同介质的导热系数不同而制成隔绝或阻滞热交换的工具。隔热管的结构类似于保温瓶，即在油管等载流管材的外部再增加一层，使得内外层间形成一个环空，再将环空或抽成真空或加注惰性气体，以降低环空的导热能力，使内管在相对高温的流体流过时与外部低温体的接触式热交换速率受到很大限制，保证流体流过管径段后不发生温度的快速下降。但该技术存在以下不足:(I)隔热管的制造工艺复杂，真空度普遍偏低；(2)在成井过程中下入隔热管会产生磨损，随着隔热管长期使用，高矿化度地热水会对其腐蚀，导致热损失严重及过早失效；(3)对于地热井开采利用方式而言成本过高。另一种为大排量提液主动保温技术，根据计算，井深2000m、7in井眼的地热井，井底温度100°C，地面温度15°C时，产液量大于500m3/d时，地热水井口温度下降5°C，产液量大于100mVd时，地热水井口温度仅下降2.5°C。该技术存在以下不足:(1)从能量损失角度考虑，大排量提液未考虑总的地热能量损失；(2)地热水的开采量范围是经过科学合理的试验下得出的，大排量的抽取地热水会导致水位急剧下降，资源浪费等问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种地热井井筒套管，通过在套管外设置涂料层，以此保证生产所需工作温度，从而达到热量最大化利用的工作效會K。
[0005]本实用新型提供一种地热井井筒套管，该地热井井筒套管包括非取水段套管和与非取水段套管密封连通的取水段套管，所述非取水段套管由多个螺纹连接的子套管组成，所述非取水段套管的外表面依次形成有隔热保温涂料层和保护涂料层。
[0006]优选地，所述隔热保温涂料层的材料为耐高温隔热涂料或反射隔热涂料。
[0007]优选地，所述保护涂料层的材料为内衬保护涂料、尚级招粉漆、耐尚温标志涂料中的至少一种。
[0008]优选地，所述隔热保温涂料层的厚度为3-5_ ;所述保护涂料层的厚度为2-4_。
[0009]优选地，所述保护涂料层外表面还形成有涂料保护带层。
[0010]优选地，所述涂料保护带层紧密贴合于相邻非取水段套管的子套管的接头处。
[0011]优选地，所述涂料保护带层沿井筒套管的轴向方向的长度为60-100cm。
[0012]优选地，所述涂料保护带层为橡胶带层、热缩带层、热缩套层中的至少一种。
[0013]优选地，所述非取水段套管外套设有套管扶正装置。
[0014]优选地，每2-5根非取水段套管的子套管外套设有一个套管扶正装置。
[0015]本实用新型的地热井井筒套管具有施工方便、成本低、保温效果显著的优势。使用该井筒套管可有效的降低地热水对套管外壁的腐蚀，可达到每100m地热井井口温度提高1_2°C的效益。
【附图说明】
[0016]附图1是本实用新型地热井井筒套管的结构示意图。
[0017]附图2是本实用新型地热井井筒套管涂料层的结构示意图。
[0018]附图3是本实用新型地热井井筒套管的保护带层包缠示意图。
[0019]附图标记说明
[0020]I非取水段套管； 2取水段套管；3公接头；4母接头；
[0021]5隔热保温涂料层；6保护涂料层；7涂料保护带层；
[0022]8套管扶正装置
【具体实施方式】
[0023]为了使本实用新型的上述目的、特征和优越性能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细说明。
[0024]本实用新型提供一种地热井井筒套管，如图1-3所示，该地热井井筒套管包括非取水段套管I和与非取水段套管I密封连通的取水段套管2，所述非取水段套管I由多个螺纹连接的子套管组成，所述非取水段套管I的外表面依次形成有隔热保温涂料层5和保护涂料层6。
[0025]其中，所述非取水段套管I的子套管顶端为具有内螺纹的母接头4，底端为具有外螺纹的公接头3。
[0026]根据本实用新型，所述隔热保温涂料层5的作用是实现隔热保温，因此可以采用本领域常规的各种隔热保温涂料，例如为隔热涂料、耐高温隔热涂料、反射隔热涂料中的至少一种。
[0027]根据本实用新型，所述保护涂料层6的作用是对隔热保温涂料层进行保护，可以采用本领域常规的各种保护涂料，例如为内衬保护涂料、高级铝粉漆、耐高温标志涂料中的至少一种。
[0028]本实用新型没有对所述隔热保温涂料层5和保护涂料层6的厚度有特别的限定，只要能满足隔热保温和保护之用即可。具体地，所述隔热保温涂料层5的厚度优选为3-5mm ;所述保护涂料层6的厚度优选为2_4mm。
[0029]优选地，本实用新型的所述保护涂料层6外表面还形成有涂料保护带层7。可有效防止下套管作业中，吊卡及液压大钳对保温试验涂料装置破坏，影响保温效果。
[0030]所述涂料保护带层7可以缠绕全部的保护涂料层6，为节省成本，也可以紧密贴合于相邻非取水段套管I的子套管的接头处。进一步优选地，所述涂料保护带层7沿井筒套管的轴向方向的长度为60-100cm，S卩，缠至每根子套管公接头上部和母接头下部有效长度为 30_50cm。
[0031]根据本实用新型，所述涂料保护带层7的作用为对保护涂料层6进行保护，可以为本领域各种能够起到保护作用的涂料保护带，例如为橡胶带层、热缩带层、热缩套层中的至少一种。
[0032]优选地，本实用新型的所述非取水段套管I外套设有套管扶正装置8，能够进一步防止地层对保温试验涂料装置破坏，影响保温效果。进一步优选地，每2-5根非取水段套管I的子套管外套设有一个套管扶正装置8即可达到上述效果。
[0033]本实用新型中，所述涂料的涂覆方法，所述涂料保护带的缠绕方法以及所述套管扶正装置的设置方法均为本领域的常规方法。
[0034]优选地，在进行涂料处理前应进行除锈、除污、除油喷砂作业处理，喷砂等级达到Sa2.5。在非取水段套管I表面涂刷隔热保温涂料后，待隔热保温涂料完全干燥后，再涂刷保护涂料，整体形成井筒保温涂层。
[0035]优选地，待保护涂料完全干燥后，将所述涂料保护带7缠至每根非取水段套管I的子套管的公接头3上部和母接头4下部。根据本实用新型一种优选实施方式，如图3所示，涂料保护带7缠至每根子套管公接头上部和母接头下部有效长度为50cm。
[0036]在钻井下套管过程中，将所述的非取水段套管I外壁上套接套管扶正装置8，扶正装置优选为每三根套管装接一个。防止地层对保温试验涂料装置破坏，影响保温效果。
[0037]该地热井井筒套管适用于不同地区地层地热直井，该地热井井筒套管能够使地热井开发过程中热量的损失得到经济有效的控制，是保证地热开发与利用中资源浪费的一种有效途径。
【主权项】
1.一种地热井井筒套管，其特征在于，该地热井井筒套管包括非取水段套管(1)和与非取水段套管(1)密封连通的取水段套管(2)，所述非取水段套管(1)由多个螺纹连接的子套管组成，所述非取水段套管(1)的外表面依次形成有隔热保温涂料层(5)和保护涂料层(6)。2.根据权利要求1所述的地热井井筒套管，其特征在于，所述隔热保温涂料层(5)的材料为耐高温隔热涂料或反射隔热涂料。3.根据权利要求1所述的地热井井筒套管，其特征在于，所述保护涂料层(6)的材料为内衬保护涂料、尚级招粉漆、耐尚温标志涂料中的一种。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的地热井井筒套管，其特征在于，所述隔热保温涂料层(5)的厚度为3-5mm ;所述保护涂料层￠)的厚度为2_4mm。5.根据权利要求1-3中任意一项所述的地热井井筒套管，其特征在于，所述保护涂料层(6)外表面还形成有涂料保护带层(7)。6.根据权利要求5所述的地热井井筒套管，其特征在于，所述涂料保护带层(7)紧密贴合于相邻非取水段套管(1)的子套管的接头处。7.根据权利要求6所述的地热井井筒套管，其特征在于，所述涂料保护带层(7)沿井筒套管的轴向方向的长度为60-100cm。8.根据权利要求5所述的地热井井筒套管，其特征在于，所述涂料保护带层(7)为橡胶带层、热缩带层、热缩套层中的至少一种。9.根据权利要求1-3中任意一项所述的地热井井筒套管，其特征在于，所述非取水段套管(1)外套设有套管扶正装置(8)。10.根据权利要求9所述的地热井井筒套管，其特征在于，每2-5根非取水段套管(1)的子套管外套设有一个套管扶正装置(8)。
【专利摘要】本实用新型公开一种地热井井筒套管，该地热井井筒套管包括非取水段套管和与非取水段套管密封连通的取水段套管，所述非取水段套管由多个螺纹连接的子套管组成，所述非取水段套管的外表面依次形成有隔热保温涂料层和保护涂料层。本实用新型的地热井井筒套管具有施工方便、成本低、保温效果显著的优势。使用该井筒套管可有效的降低地热水对套管外壁的腐蚀，可达到每1000m地热井井口温度提高1-2℃的效益。
【IPC分类】E21B17/00
【公开号】CN205063842
【申请号】CN201520595713
【发明人】杨荣亮, 井阳阳, 周鑫, 梁晗
【申请人】中国石油化工集团公司, 中国石化集团新星石油有限责任公司, 中石化绿源地热能开发有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年8月7日