[实用新型]一种预应力真空隔热套管

说明书

技术领域

    本实用新型涉及石油工业中稠油热采作业的井下注汽设备，特别是一种预应力真空隔热套管，用于注汽采油井。

背景技术

隔热套管在稠油热采领域中被用作为注汽工具，其中接箍连接处为单层结构，不具有隔热性能，是整个隔热套管管柱最薄弱的部分，有80%的热量损失来源于接箍连接处，该处的热损失直接降低了整个管柱的隔热性能。同时管体连接采用的API SPEC 5B标准中偏梯形螺纹存在密封性差的缺点，因而引起蒸汽的外泄对原井套管和井筒水泥环冲刷，导致水泥环强度降低和热量的散失。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种预应力真空隔热套管，增加接箍连接处的密封性能，提升隔热套管管柱的整体隔热性能。

本实用新型的技术方案是：一种预应力真空隔热套管包括接箍、外管和内管，外管与内管焊接，其间夹有隔热层，接箍与外管通过连接螺纹连接；在接箍内装入隔热衬套，在接箍两端的螺纹连接处设有密封圈，提高接箍连接处的密封性能。

本实用新型具有以下显著的效果：针对现有隔热套管管柱连接处结构上的缺陷，本实用新型设计了一个由隔热性能极好的气凝胶材料或者聚四氟乙烯材料为隔热外衬管和金属内衬管组成的隔热衬套安放在接箍连接处，隔热衬套中金属内衬管的内径与本实用新型中内管的内径一致。这种结构不但有效的解决了接箍处热损失的问题，同时避免了紊流现象的产生，有效的保护了接箍。

在保证API SPEC 5B标准中偏梯形螺纹强度和不改变螺纹参数的基础上，在接箍两端螺纹连接处的中部增设耐高温的密封圈，完全解决了由于螺纹连接引发蒸汽外泄而导致的套损和热损失的缺点。同时在内管与外管焊接过程中，先焊接管体一端环焊缝后，采用集肤加热技术，通过电加热的方式使内管均匀伸长到设计长度，达到预先施加预应力的目的，通过施加预应力补偿隔热套管管柱在高温下的抗拉性能。经地面视导热系数稳态测试和井筒四参数测量仪检测证明，本实用新型有效地将接箍连接处因单层结构和螺纹密封性不高而引起该处占整个管柱高达80%的热损失大幅降低至20%。同时可以彻底解决和避免因螺纹连接泄露蒸汽冲刷，导致水泥环、接箍损坏以及高温引起接箍周围水泥环强度降低等问题引起的原井套管套损现象，避免了因接箍处导致稠油热采井报废问题的发生，具有显著的经济效益和社会效益。

附图说明

　　图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详述本实用新型，参见图1，一种预应力真空隔热套管包括接箍1、外管2和内管3，外管2与内管3焊接，其间夹有隔热层5，接箍1与外管2通过连接螺纹6连接；在接箍1内装入隔热衬套7，在接箍1两端的螺纹连接处设有密封圈9。隔热衬套7包括隔热外衬管和金属内衬管，隔热外衬管与金属内衬管热固为一体，金属内衬管的内径与内管3的内径相符。隔热外衬管两端外圆的结构与外管2和内管3焊接后的端部结构相符。内管3两端为喇叭口形，焊接在距外管2的端部20mm－30mm处，外管2上设有抽真空封堵孔4。

内管3通过扩口加工后焊接到外管2管端20mm-30mm处得内壁上，焊接位置由焊缝8表示。环空采用抽真空措施，并采用真空瞬时封堵技术封堵抽真空封堵孔4。接箍1生产加工过程中完全按照API SPEC 5B标准进行加工，加工完成后在两端的螺纹中部各增加一道密封槽，装入耐高温的密封圈9。外管2由接箍1连接完成，并在接箍1连接的单层结构处增加由隔热外衬管与金属内衬管热固为一体的隔热衬套7。