CN115059411A - 一种复合连续油管及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合连续油管及制作方法，复合连续油管结构包括连续油管本体和内衬管；内衬管外侧壁上缠绕有电缆，电缆贴合支撑在连续油管本体和内衬管之间，且使得连续油管本体和内衬管之间形成填充间隙，填充间隙内凝结有填充材料。制作方法包括以下步骤：在内衬管外侧缠绕粘结电缆，形成电缆内衬结合体；将电缆内衬结合体套入连续油管本体内腔，并将未固化的感光性树脂或热固性树脂注入填充间隙，形成复合油管结合体；封堵复合油管结合体的两端，并在内部置入光源或加热棒，并将供电线从复合油管结合体的端头引出；向复合油管结合体的内腔充气；匀速拖拽供电线，使得光源或加热棒促进感光性树脂或热固性树脂凝固。

Description

一种复合连续油管及制作方法

技术领域

本发明涉及油田机械采油技术领域，更具体的说是涉及一种复合连续油管及制作方法。

背景技术

连续油管又称挠性油管、蛇形管或盘管，指可缠绕在大直径卷筒上、由若干段钢带斜接在一起，经轧制成型焊接而成的无接头连续油管。这种具有高强度、高韧性特点的连续性的油管，外形犹如两米多高卷起来的电缆一样，因为提高了自动化，机动性好，使作业更加安全高效环保，应用在石油工业之后，在最近的这二十年被广泛地应用在多项油气作业领域。

除用于油料集输外，连续油管目前可广泛用于油田钻井、完井、压裂、酸化、排液、试油、采油采气、修井、集输管线解堵等领域，仅修井方面可用10余种工艺。因为适用范围广，鲜有一项技术能与之相媲美。在油气工业，连续油管及其作业装备被形象地称为“万能作业机”。

但是，由于连续油管的成本较高，对于强度不能满足钻井需要的旧连续油管的报废，以及新连续油管的制作也造成了大量的成本消耗，同时，连续油管的强度和使用寿命均需要进一步改进和提升。

因此，如何提供一种结构性能更好的连续油管，以及更简单高效的连续油管制作方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种复合连续油管及制作方法，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的复合连续油管结构包括连续油管本体，和套设在所述连续油管本体内腔的内衬管；所述内衬管外侧壁上缠绕有电缆，所述电缆贴合支撑在所述连续油管本体和所述内衬管之间，且使得所述连续油管本体和所述内衬管之间形成填充间隙，所述填充间隙内凝结有填充材料。

优选的，所述连续油管本体为钻井用连续油管；所述内衬管为纤维增强软管；所述电缆为供电或通讯电缆。

优选的，所述填充材料为感光性树脂或热固性树脂。

感光性树脂(photopolymer)：借助曝光，可在极短的时间内，使分子结构产生化学变化，遇溶剂即引起可溶性，不溶性，着色，硬化等各种物理上的变化。用它来作感光材料，效果极好。感光树脂指利用某些聚合物具有光分解的特性，或某些单体具有光聚合或光交联的特性而产生图像的非银感光材料。感光树脂具有感光性是因含感光性官能团。由于含有不同类型的感光基团，感光树脂可以发生不同的光化学反应，有光分解、光交联和光聚合等。在实用的感光树脂体系中，也可能同时发生两种变化，如光聚合和光交联，光分解和光交联等。

制备方法：

①在高分子化合物中加入感光性化合物，在光照时与高分子化合物反应，如在明胶或聚乙烯醇中加入重铬酸盐、在环化橡胶中加入重氮化合物。②由有光聚合能力的烯类单体直接光聚合而成。

热固性树脂(thermosettingresin)：是指树脂加热后产生化学变化，逐渐硬化成型，再受热也不软化，也不能溶解的一种树脂。

热固性树脂其分子结构为体型，它包括大部分的缩合树脂，热固性树脂的优点是耐热性高，受压不易变形。热固性树脂有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等。

热固性树脂指在加热、加压下或在固化剂、紫外光作用下，进行化学反应，交联固化成为不溶不熔物质的一大类合成树脂。这种树脂在固化前一般为分子量不高的固体或粘稠液体；在成型过程中能软化或流动，具有可塑性，可制成一定形状，同时又发生化学反应而交联固化；有时放出一些副产物，如水等。此反应是不可逆的，一经固化，再加压加热也不可能再度软化或流动；温度过高，则分解或碳化。这也就是与热塑性树脂的基本区别。

采用以下方法制作复合连续油管：

S1、清洗所述连续油管本体内壁，目的是提高填充材料与连续油管本体内壁的胶结强度，清洗方式包含化学清洗和机械清洗，其中化学清洗采用有机溶剂清除连续油管本体内壁的油污和附着的杂质，机械清洗采用喷丸的方法去除连续油管本体内壁的氧化皮；

S2、在所述内衬管外侧以等距螺旋线方式缠绕粘结所述电缆，形成电缆内衬结合体；

S3、通过牵引绳牵引将所述电缆内衬结合体拉入所述连续油管本体内腔，并将未固化的感光性树脂或热固性树脂注入所述填充间隙，排出所述填充间隙内的气体，形成复合油管结合体；

S4、封堵所述复合油管结合体的两端，并在内部置入光源或加热棒，并将所述光源或加热棒的供电线从所述复合油管结合体的一端端头引出；具体的，将所述内衬管的两端外翻，包裹所述连续油管本体的端头外壁，并在所述复合油管结合体的两端分别密封扣设有注气压帽和密封压帽，所述注气压帽和所述密封压帽均通过径向连接的多个锁紧螺钉顶紧在所述连续油管本体的外壁上；所述注气压帽具有用于与高压空压机连接的注气口，所述密封压帽中部具有开孔，且内嵌密封胶圈，所述供电线穿过所述密封胶圈，且与其贴合密封；

S5、向所述复合油管结合体的内腔充气，使所述内衬管保持圆形张紧状态；匀速拖拽所述供电线，使得所述光源或加热棒从所述复合油管结合体的内腔一端向另一端移动，促进所述感光性树脂或热固性树脂凝固，使得所述连续油管本体、所述内衬管、所述电缆和所述感光性树脂或热固性树脂固结为一体。

当采用感光性树脂填充时，采用光源促进反应；当采用热固性树脂填充时，采用加热棒促进反应。

所述密封压帽的作用是压紧所述内衬管，并为所述光源或加热棒的所述供电线提供通道；所述密封压帽外侧设有圆孔，孔内装有所述密封胶圈，其作用是在保证所述供电线能够通过的同时密封住所述内衬管中的压力。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种复合连续油管及制作方法，具有以下有益效果：

1、本发明提供的复合连续油管制作方法简单、效率高、成本低。

2、本发明提供的复合连续油管可为石油领域钻井、采油、测井、压裂等井下作业提供供电、通信解决方案。

3、本方法适用于新、旧连续油管，尤其是对于强度不能满足钻井需要的旧连续油管可以用本方法改造成复合连续油管用于采油、测井等作业。

4、本发明提供的复合连续油管的电缆数量可以根据连续油管内径和实际需要进行布设。

5、本发明提供的电缆截面为椭圆结构，螺旋缠绕在内衬管上，单股电缆的金属丝数量更多，强度更高，性能更好。

6、本发明提供的电缆截面为椭圆结构，螺旋缠绕在内衬层上，在注入填充材料和固结过程中可以在连续油管内壁和内衬管之间形成良好的支撑，确保填充材料均匀分布并充分包裹电缆，提高复合连续油管的总体强度和工作寿命。

7、本发明提供的电缆螺旋缠绕在内衬层上，在连续油管作业过程中不会因连续油管的扭转、卷曲、拉伸而发生断裂，复合连续油管寿命更长。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的复合连续油管的截面图；

图2为本发明提供的电缆内衬结合体的结构示意图；

图3为本发明提供的电缆内衬结合体套入连续油管本体后的截面图；

图4为本发明提供的复合连续油管制作的示意图。

其中：

1-连续油管本体；2-内衬管；3-电缆；4-填充材料；5-注气压帽；6-锁紧螺钉；7-密封压帽；8-注气口；9-密封胶圈；10-光源或加热棒；11-供电线。

具体实施方式

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1，本发明实施例公开了一种复合连续油管，包括连续油管本体 1，和套设在连续油管本体1内腔的内衬管2；内衬管2外侧壁上缠绕有电缆 3，电缆3贴合支撑在连续油管本体1和内衬管2之间，且使得连续油管本体 1和内衬管2之间形成填充间隙，填充间隙内凝结有填充材料4。

为了进一步优化上述技术方案，连续油管本体1为钻井用连续油管；内衬管2为纤维增强软管；电缆3为供电或通讯电缆。

为了进一步优化上述技术方案，电缆3的数量为多根，且以等距螺旋线方式缠绕在内衬管2外侧壁上。

本实施例的制作方法特点依赖于填充材料的选择，填充材料4为感光性树脂或热固性树脂。

本实施例提供的复合连续油管的制作方法，包括以下步骤：

S1、清洗连续油管本体1内壁；

S2、参见附图2，在内衬管2外侧缠绕粘结电缆3，形成电缆内衬结合体；

S3、参见附图3，通过牵引绳牵引将电缆内衬结合体拉入连续油管本体1 内腔，并将未固化的感光性树脂或热固性树脂注入填充间隙，排出填充间隙内的气体，形成复合油管结合体；

S4、参见附图4，封堵复合油管结合体的两端，并在内部置入光源或加热棒10，并将光源或加热棒10的供电线11从复合油管结合体的一端端头引出；

S5、向复合油管结合体的内腔充气，使内衬管2保持圆形张紧状态；匀速拖拽供电线11，使得光源或加热棒10从复合油管结合体的内腔一端向另一端移动，促进感光性树脂或热固性树脂凝固，使得连续油管本体1、内衬管2、电缆3和感光性树脂或热固性树脂固结为一体。

其中，步骤S4的具体方法为：参见附图4，将内衬管2的两端外翻，包裹连续油管本体1的端头外壁，并在复合油管结合体的两端分别密封扣设有注气压帽5和密封压帽7，注气压帽5和密封压帽7均通过径向连接的多个锁紧螺钉6顶紧在连续油管本体1的外壁上；注气压帽5具有用于与高压空压机连接的注气口8，密封压帽7中部具有开孔，且内嵌密封胶圈9，供电线11 穿过密封胶圈9，且与其贴合密封。

需要配合注意的：当采用感光性树脂填充时，采用光源促进反应；当采用热固性树脂填充时，采用加热棒促进反应。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种复合连续油管，其特征在于，包括连续油管本体(1)，和套设在所述连续油管本体(1)内腔的内衬管(2)；所述内衬管(2)外侧壁上缠绕有电缆(3)，所述电缆(3)贴合支撑在所述连续油管本体(1)和所述内衬管(2)之间，且使得所述连续油管本体(1)和所述内衬管(2)之间形成填充间隙，所述填充间隙内凝结有填充材料(4)。

2.根据权利要求1所述的一种复合连续油管，其特征在于，所述连续油管本体(1)为钻井用连续油管；所述内衬管(2)为纤维增强软管；所述电缆(3)为供电或通讯电缆。

3.根据权利要求1或2所述的一种复合连续油管，其特征在于，所述填充材料(4)为感光性树脂或热固性树脂。

4.根据权利要求1所述的一种复合连续油管，其特征在于，所述电缆(3)的数量为多根，且以等距螺旋线方式缠绕在所述内衬管(2)外侧壁上。

5.一种权利要求1-4中任一项所述的复合连续油管的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在所述内衬管(2)外侧缠绕粘结所述电缆(3)，形成电缆内衬结合体；

S2、将所述电缆内衬结合体套入所述连续油管本体(1)内腔，并将未固化的感光性树脂或热固性树脂注入所述填充间隙，排出所述填充间隙内的气体，形成复合油管结合体；

S3、封堵所述复合油管结合体的两端，并在内部置入光源或加热棒(10)，并将所述光源或加热棒(10)的供电线(11)从所述复合油管结合体的一端端头引出；

S4、向所述复合油管结合体的内腔充气，使所述内衬管(2)保持圆形张紧状态；匀速拖拽所述供电线(11)，使得所述光源或加热棒(10)从所述复合油管结合体的内腔一端向另一端移动，促进所述感光性树脂或热固性树脂凝固，使得所述连续油管本体(1)、所述内衬管(2)、所述电缆(3)和所述感光性树脂或热固性树脂固结为一体。

6.根据权利要求5所述的一种复合连续油管的制作方法，其特征在于，在步骤S2操作前，清洗所述连续油管本体(1)内壁。

7.根据权利要求5所述的一种复合连续油管的制作方法，其特征在于，在步骤S2中，通过牵引绳牵引将所述电缆内衬结合体拉入所述连续油管本体(1)内腔。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的一种复合连续油管的制作方法，其特征在于，在步骤S3中，将所述内衬管(2)的两端外翻，包裹所述连续油管本体(1)的端头外壁，并在所述复合油管结合体的两端分别密封扣设有注气压帽(5)和密封压帽(7)，所述注气压帽(5)具有用于与高压空压机连接的注气口(8)，所述密封压帽(7)中部具有开孔，且内嵌密封胶圈(9)，所述供电线(11)穿过所述密封胶圈(9)，且与其贴合密封。

9.根据权利要求8所述的一种复合连续油管的制作方法，其特征在于，所述注气压帽(5)和所述密封压帽(7)均通过径向连接的多个锁紧螺钉(6)顶紧在所述连续油管本体(1)的外壁上。

10.根据权利要求5所述的一种复合连续油管的制作方法，其特征在于，光源促进所述感光性树脂凝结，加热棒促进所述热固性树脂凝结。

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