[发明专利]柔性复合高压立管

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装在油井中用于石油开采的柔性复合高压立管。

背景技术

目前高压立管主要用于油套管安装在油井中，由于通常油井深入地下数千米，因此高压立管要承受很高的压力，同时还要能承受很高的拉力，以便于牵拉和向井下布放高压立管。现有的高压立管通常采用钢质油套管，以保证上述的抗压、抗拉能力。但这种钢质油套管在使用过程中，由于油气中通常含有二氧化碳和硫化氢等腐蚀性气体，容易产生腐蚀，影响其使用寿命，甚至会导致重大的安全事故。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种结构简单，具有较高抗压、抗拉强度，并且耐腐蚀的柔性复合高压立管。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种柔性复合高压立管，包括内芯层、抗拉层和抗压层，所述内芯层由聚乙烯、聚氯乙稀或尼龙挤出成形，所述抗拉层由沿立管轴向设置的多根钢丝或高强度纤维构成，所述抗压层由螺旋缠绕的钢丝构成，所述抗拉层通过热熔或胶粘方式粘接在内芯层外面，再挤出包覆聚乙烯、聚氯乙稀或尼龙形成聚合物粘合层，然后缠绕抗压层，再挤出包覆聚乙烯、聚氯乙稀或尼龙形成聚合物粘合层，缠绕、包覆抗压层的步骤重复2～4次，形成2～4层抗压层，各相邻抗压层螺旋旋向相反，最后在立管外面包覆覆面层。

本发明的另一种柔性复合耐压立管，其包括内芯层、抗拉层和抗压层，所述内芯层由聚乙烯、聚氯乙稀或尼龙挤出成形，所述抗拉层由沿立管轴向设置的多根钢丝或强力纤维构成，所述抗压层由螺旋缠绕的钢丝构成，先在内芯层外面缠绕抗压层，然后挤出包覆聚乙烯、聚氯乙稀或尼龙形成聚合物粘合层，再粘接抗拉层，然后挤出包覆聚乙烯、聚氯乙稀或尼龙形成聚合物粘合层，所述抗拉层和抗压层交替粘接包覆于内芯层外面，分别形成2～4层抗拉层和2～4层抗压层，最后在立管外面包覆覆面层。

所述抗拉层的钢丝为由细钢丝缠绕而成的钢丝绳。

所述抗拉层的高强度纤维为芳纶纤维、聚乙烯纤维、涤纶纤维、尼龙纤维和碳纤维。

由于本发明柔性复合高压立管沿轴向设置了由钢丝或高强度纤维构成的抗拉层，大大增加立管的抗拉强度，而由螺旋缠绕的钢丝构成的抗压层又可以增加立管的抗压强度，可保证本发明柔性复合高压立管在使用过程中的抗拉、抗压强度，同时其内芯层及粘合包覆层由聚合物制成又可避免油气中的腐蚀气体对管体的侵蚀，其使用寿命长，安全可靠，成本也比较低。此外，这种柔性复合高压立管可以整根制造，减少连接接头，安装、存放、运输也比较方便。所述抗拉层的钢丝采用由细钢丝缠绕而成的钢丝绳，其柔韧性更好。抗拉层采用高强度纤维，其强度高但重量更轻。

附图说明

图1为本发明一种柔性复合高压立管的结构示意图。

图2为本发明另一种柔性复合高压立管的结构示意图。图中

1.内芯层  2.抗拉层  3.抗压层  4.聚合物粘合层

5.覆面层

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1、图2，本发明的柔性复合高压立管，包括内芯层1、抗拉层2和抗压层3，所述内芯层1由聚合物挤出成形，所述抗拉层2由沿立管轴向设置的多根钢丝或高强度纤维构成，所述抗压层3由螺旋缠绕的钢丝构成，所述抗拉层2或抗压层3粘接包覆于所述内芯层1外面，在该抗拉层2或抗压层3外面通过聚合物粘合层4再粘接包覆至少一层抗压层3或抗拉层2，最后在立管外面包覆覆面层5。

所述抗拉层2的钢丝可为由细钢丝缠绕而成的钢丝绳，其柔性较好。所述抗拉层2也可为高强度纤维，如为芳纶纤维、聚乙烯纤维、涤纶纤维、尼龙纤维和碳纤维，其强度高、重量轻，可以大大减轻高压立管的重量。所述聚合物可为聚乙烯、聚氯乙稀或尼龙，可耐二氧化碳和硫化氢等腐蚀性气体的腐蚀。

在图1所示的实施例中，所述抗拉层2包覆于内芯层1的外侧，而所述抗压层3包覆于抗拉层2的外面。所述抗拉层2通过热熔或胶粘方式粘接在内芯层1，再挤出包覆聚合物粘合层4，然后沿右旋方向缠绕抗压层3，再挤出包覆聚合物粘合层4，再向左旋方向缠绕抗压层3，形成一层抗拉层2，二层抗压层3的三层结构，最后在抗压层3的外面包覆覆面层5，制成本发明的高压立管。可以根据高压立管的压力要求，将上述包覆抗压层3的步骤重复2～4次，形成2～4层抗压层，其中各相邻抗压层螺旋旋向相反。