[发明专利]一种用于高温井井筒降温的隔热钻杆及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于高温井井筒降温的隔热钻杆及其制备方法，是以酚醛树脂为原料，将闭孔颗粒与酚醛树脂高温烧结后注入钻杆内部环空，冷却成型后与钻杆充分结合在一起，在钻杆内壁形成一定厚度致密保温隔热层，降低钻杆整体导热系数，显著降低井底环境温度。钻杆外表面的绝缘外涂层进一步提高了钻杆隔热性能，隔绝腐蚀介质和管材，使钻杆高耐磨及抗腐蚀，延长钻杆使用寿命，降低钻井成本；本发明可以满足高温井现场施工需要，同时还具有很好的防腐蚀、防结垢、防结蜡、耐磨损、防CO₂、H₂S等气体腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域，特别涉及一种用于高温井井筒降温的隔热钻杆及其制备方法。

背景技术

随着油气开发的不断深入开展，油气钻探逐渐转向深部地层。全球中浅层油开发程度接近饱和，近地表油气资源发现率快速下降，与之相反，深层油气的新增储量呈现出明显增长趋势。为了满足世界能源需求，向地层深部寻找油气已成为各国保障经济社会持续发展的重要保障

超高的温度给资源的开发带来了极大的难度。由于地温梯度的存在，井眼越深，井筒内的温度就会变得越高。当前的钻探技术在高温下存在以下致命的缺陷：(一)随钻的电子仪表、工具在高温下发生失灵；(二)钻头的使用寿命大大降低，并且由于钻头表面温度较高，导致钻头磨损率更高；(三)腐蚀速率呈指数级增加，甚至导致钻杆屈服强度降低而过早失效；(四)钻井液在高温下性能发生改变，不能满足钻井工艺要求。

高温井的开发问题日益引起重视，开采过程中对钻杆的要求也在逐步提高。钻杆属于易耗型工业类产品，是油气田钻探井钻柱的重要组成部分和损耗件，高温条件对钻杆性能提出了更高的要求，同时也加速了钻杆的机械损耗。因此，研究发明一种能在高温条件下使用的隔热钻杆，对提高钻井效率、延长钻杆寿命，保障钻井现场快速、安全作业有重要意义。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，一种用于高温井井筒降温的隔热钻杆及其制备方法，管体内的环形空间内填充隔热层，旨在降低钻杆整体导热系数，使钻井液能够有效地冷却井底，避免钻杆因高温磨损而提早失效，同时还具有很好的防腐蚀、防结垢、防结蜡、耐磨损、防CO₂、H₂S等气体腐蚀性能，这种装配简单耐用，几乎不会影响钻杆的强度，有利于延长钻杆的使用寿命，降低钻井成本。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种用于高温井井筒降温的隔热钻杆，包括：隔热保温层4、钻杆管体5、隔热涂层6、外螺纹接头12和内螺纹接头13。

外螺纹接头12与内螺纹接头13采用摩擦压接的方式与钻杆管体5连接，

钻杆管体5为中空的圆柱形，钻杆管体5的管壁内部设有一层与钻杆管体5同心的圆环形隔热保温层4，钻杆管体5的外壁设有一层隔热涂层6。所述钻杆管体外径为202～206mm，内径为145～148mm，保温隔热层外径为172～176mm，内径为152～156mm，所述外螺纹接头和内螺纹接头的外径为229～233mm。

进一步地，所述内螺纹接头和外螺纹接头的内径均与钻杆管体的内径相同。

进一步地，所述涂覆于所述钻杆管体的外表面的外涂层为聚氟耐高温涂层，其厚度大于等于60μm。

进一步地，所述保温隔热层由酚醛树脂制成。

进一步地，所述用于高温井井筒降温的隔热钻杆管体为铬钼钒钢构件。

进一步地，所述隔热钻杆管体的长度为9400～9700mm。

进一步地，所述螺纹接头长度为355.6～381mm；所述外螺纹接头长度为279.4～304.8mm。

作为优选，内螺纹接头长度为381mm，外螺纹接头长度为304.8mm。