[发明专利]一种防渗透的非金属柔性复合软管快速连接接头

说明书

一种防渗透的非金属复合软管快速连接接头，装置主要包括：特殊公接头、紧扣台肩、母锥螺纹、公锥螺纹、密封锥面、特殊母接头、密封球面、六角螺栓，其中，特殊公接头及母接头的材料为耐蚀合金，带母锥螺纹的六角螺栓由普通碳钢材料制成；特殊公接头由紧扣台肩、密封球面和保护台肩组成，特殊母接头由公锥螺纹、密封锥面和保护台肩组成，特殊公接头和特殊母接头两端与非金属柔性复合软管连接；母锥螺纹和公锥螺纹起连接作用，而不起密封作用；紧密接触的密封锥面与密封球面只起主密封作用，而不起连接作用，保护台肩起保护密封锥面和密封球面及次密封作用，采用普通扳手即可完成复合软管的快速连接。本发明适合于油气开采和传输工程技术领域。

技术领域

本专利涉及石油与天然气开采和传输工程技术领域，具体是一种防渗透的非金属柔性复合软管快速连接接头。

背景技术

伴随着社会的不断发展以及我国能源供需矛盾的日益突出，油气资源的需求量也在不断提升，这也间接的推动着油气开采和传输技术的发展和创新。与传统耐腐蚀性差、生产成本高的金属管线相比，非金属柔性复合软管是一种由高分子复合材料制成的具有较高的强度、高压力、耐腐蚀、耐结垢、摩阻系数小、保温性好、柔韧性好、寿命长等优异性能的石油天然气工业输送用管件。截止目前，非金属柔性复合软管已在新疆（塔克拉玛干沙漠）、长庆、大庆、吉林、大港、华北等油气田进行了大面积推广应用，主要是在单井油气集输、酸化、压裂、污水回灌、单井注水/注醇等方面，应用效果良好。

非金属柔性复合软管的结构由内到外主要是由管芯、增强层、外包层构成，其中芯管主要是以硅烷交联高密度聚乙烯管以及纳米改善之后的聚录乙烯管为主。强化层主要是以管芯上编织和缠绕的增强纤维丝以及钢丝绳为主，其增强纤维层之间采用年结合剂进行粘连。外包层主要是以聚乙烯防腐材料为主，具备较高的防腐蚀性功能。

用于石油工业的非金属柔性复合软管工作压力一般10MPa左右，内径100-200mm，壁厚一般为10mm左右，管道埋深一般为1m左右。此外，在软管的生产过程中，受设备承重能力和空间大小的限制，一根软管不可能是完全连续的，每500～1000ｍ 就会存在一个刚性连接件，即刚性连接接头。非金属柔性复合管道的连接方式主要是以丝扣式、扣压式、法兰式、由壬式为主，按照实际的压力等级不同采用针对性的连接方式，一般情况下是以丝扣式的连接方式为主。

然而，用于油气工业输送的非金属关系一般长达数十千米，甚至高达100千米，需要将数十根非金属柔性复合软管进行连接，而现有接头在连接过程中需要笨重的工具不仅效率低，而且在柔性软管管道实际运行过程中，其接头部位容易发生渗透的情况。此外，在沙漠地区每年3月份到10月份是沙漠季节，风量比较大，沙丘会大量迁移，平均速度可达6m/年，沙堆的迁移导致管道悬空在沙土之上，致使非金属柔性复合管本体和接头受拉并发生破坏。对此，需要对柔性管道进行迁移和维修，将管道的铺设位置尽量控制在远离风口的位置上，在迁移和维修过程中需要频繁对接头进行拆卸、安装及更换，如果使用现有的连接接头，不仅迁移和维修效率低，显著降低油田经济效率，而且容易导致接头受损，对后期的运行构成了安全隐患。

为此，本发明提出一种防渗透的非金属柔性复合软管连接接头，该装置采用的扳手式拆卸和安装方法可显著提高非金属柔性复合软管的施工效率，采用的金属-金属的球面对锥面的密封结构和台肩密封结构可有效的防止CO₂、CH₄、H₂S等各类气体的渗透，采用的无螺纹耐蚀合金密封结构不仅可用于各类腐蚀介质，而且可有效的防止因螺纹而产生的密封问题，从而保障非金属软管在苛刻的运行环境下始终处于安全状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种防渗透的非金属柔性复合软管快速连接接头，以解决沙漠油气水等腐蚀介质输送过程中非金属柔性复合软管安全快速连接的技术难题，该装置不仅结构简单、操作方便，而且极易满足复合软管面临的实际服役工况。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：