[实用新型]一种铜基记忆合金补贴管

说明书

技术领域

本实用新型属于新材料和输油设备技术领域，涉及一种铜基记忆合金补贴管。

背景技术

在工业生产中，大量的油田抽油套管、化工容器以及管路和水路会因腐蚀和地质变动等出现局部破裂和泄漏而失效，其产生了重大社会经济损失。油田每年有10％的油井要报修，国内有上百万口井，全世界上亿口井，这渉及数千亿美元市场，因此，对破裂和泄露的油田抽油管道等进行补贴具有重大的技术经济意义。

较早的补贴技术主要是采用缝波纹管补贴技术，近2年的最新技术是无缝膨胀管补贴，它们都是美国技术，前者补贴不可靠，易掉井，易漏；后者的可靠性虽然增加了，但两种技术均费工、费时、费钱，并且需使用重型机械液压设备，后者还需要使用特殊进口钢材。

热功能好的钛镍合金可以用于补贴技术，CN104060126A提供了一种镍钛系形状记忆合金，所述的镍钛系形状记忆合金由镍、钛、铜、铬、锰以及镉六种金属成分组合而成。但是镍钛合金资源稀缺，价格昂贵，且制备工艺繁杂，现有技术还制造不出20mm粗的无缝管件。现有技术中有将铁基记忆合金用于油田补贴堵漏，但未获得成功，其原因是由于铁基合金记忆效应低下，最大回复变形率仅1-2％，且非热弹性相变回复，并且价格也不菲。同时，现有技术中最新膨胀补贴技术所用的管材还是普通钢，其在含硫化氢、湿气大且高温的油田环境中腐蚀严重。

因此，找到一种热弹性相变性能好、耐腐蚀、成本低且制备工艺简单的套管补贴设备是现在亟需解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中补贴材料热弹性相变性能差、易腐蚀、生产困难、加工工艺繁杂和成本高等问题，本实用新型提供了一种铜基记忆合金补贴管。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种铜基记忆合金补贴管，所述补贴管由膨胀组件和连接管连接而成；其中，膨胀组件包括依次连接的膨胀圆柱体、锥形连接体和内螺纹圆柱体。

所述膨胀圆柱体、锥形连接体和内螺纹圆柱体的材质为铜基记忆合金。

所述铜基记忆合金按质量百分比计包括以下元素：

以上所述Al、Mn、Be和Ga四种元素，均能在固态与Cu形成有序的马氏体相变，产生超弹性；Al作为形成超弹性合金的主要元素，Mn能够扩大元素Al在合金中的作用，提高塑性；Ga与Cu在高温下形成β相，能增加合金在磁场作用下的超弹性，Be可以提高合金的超弹性和硬度；并且Cu自身的电位较正，不易被腐蚀，使得合金具有抗硫和硫化氢腐蚀的能力。

优选地，所述膨胀圆柱体的直径大于内螺纹圆柱体的直径。

优选地，所述连接管有外螺纹；所述膨胀组件和连接管通过螺纹连接而成，即膨胀组件通过内螺纹圆柱体的内螺纹与连接管相连，并且连接管可以连接多个膨胀组件。

优选地，所述膨胀组件的个数≥1，例如1个、2个、3个、4个、5个或更多；所述连接管的个数≥1，例如1个、2个、3个、4个、5个或更多。

优选地，所述连接管为无缝管。

优选地，所述连接管的材料为低碳钢、奥氏体不锈钢或铝青铜中任意一种。

优选地，所述连接管的壁厚为2.5～3.5mm，例如2.5mm、2.51mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm、3.0mm、3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm、3.49mm或3.5mm等。

优选地，所述补贴管长度为1～5m，例如1mm、1.1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、4.9mm或5mm等；其中补贴管的长度是指膨胀组件和连接管连接起来的总长度。

以上所述的铜基记忆合金补贴管的补贴方法为：将补贴管在≤0℃的工质中保持20～50min，在保持补贴管的温度≤0℃的情况下对补贴管进行缩径处理，保持补贴管的温度≤0℃再使补贴管整体进入待补贴的套管并送至套管漏点，向漏点处充注60～100℃的水或蒸汽使补贴管的膨胀组件膨胀完成补贴；

任选地，在保持补贴管的温度≤0℃再使补贴管整体进入待补贴的套管并送至套管漏点后，在套管与补贴管间喷涂橡胶层。

其中，向漏点处充注60～100℃的水或蒸汽，使补贴管的膨胀组件回复膨胀状态，与套管之间形成过盈配合，从而与套管间产生较大的密封压力和摩擦力，从而防止漏油和掉落。

所述≤0℃的工质为冰水或干冰粒。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：