一种抗挤毁石油套管及其制造方法

文献发布时间：2024-01-17 01:19:37

技术领域

本发明涉及石油套管技术领域，具体为一种抗挤毁石油套管及其制造方法。

背景技术

石油套管是用于石油钻探的重要设备之一，主要用于钻井过程中和完井后对井壁的支撑，以保证钻井过程的进行和完井后整个油井的正常运行，石油套管在油气勘探和开发中发挥着至关重要的作用，由于地质条件不同，井下受力状态复杂，拉、压、弯、扭应力综合作用在管道上，因此石油套管的抗挤毁能力要求较高。

公开号CN105861931A的中国发明专利公开了一种钻井用石油套管及其制造方法，其通过采用TMCP热轧卷板，HFW焊接成型后管坯尺寸精度高，最终产品尺寸精度可达到：壁厚不均度≤0.8％，外径不圆度≤0.30％；通过热张减工艺与在线分级控制冷却相结合的手段，形成马氏体、贝氏体和残余奥氏体的混合组织，从而提高套管的强韧性和疲劳性能，但其抗挤毁能力仍有不足，同时石油套管由于其使用环境，因此需要有较高的耐腐蚀性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗挤毁石油套管及其制造方法，解决了锅内烧糊后产生的黑垢不易进行清除的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种抗挤毁石油套管及其制造方法，包括内管，所述内管的外表面固定连接有若干支撑件，若干所述支撑件远离内管的一端均固定连接有外管，所述外管的一端固定连接有第二接头，所述外管远离第二接头的一端固定连接有第一接头，若干所述支撑件均由Q460钢制成。

通过上述技术方案，可以使石油套管的抗挤毁能力大大提高，通过内管与外管之间的支撑件来传递压力，从而使内外管共同承担压力。

优选的，所述第一接头内开设有凹槽，所述第一接头外设置有外螺纹，所述第一接头靠近内管的一端开设有第一固定槽，所述第一固定槽内固定连接有第一密封环，所述第一密封环由橡胶制成，所述第一接头与内管通过焊接固定连接，所述第一接头与外管通过焊接固定连接。

通过上述技术方案，可以使第一接头与第二接头进行准确安装固定。

优选的，所述第二接头靠近内管的一端外固定连接有限位块，所述第二接头外转动连接有转动环，所述转动环内开设有滑槽，所述滑槽与限位块相互滑动配合，所述转动环内设置有内螺纹，所述第二接头与内管通过焊接固定连接，所述第二接头与外管通过焊接固定连接。

通过上述技术方案，可以通过转动环转动，从而使转动环上的内螺纹与外螺纹相互啮合配合，使两管之间的压力提高，从而使第一密封环挤压第二密封环，大大提高了密封性

优选的，所述第二接头远离内管的一端开设有第二固定槽，所述第二固定槽内固定连接有第二密封环，所述第二接头外固定连接有若干滑块，所述滑块与凹槽相互滑动配合，所述滑块与凹槽一一对应，所述第二密封环由橡胶制成。

通过上述技术方案，可以使套管与套管之间的连接仅通过旋转转动环即可，无需将套管整体旋转，大大降低了操作难度，同时通过凹槽与滑块的配合，使套管与套管的连接更加准确，避免套管与套管之间发生相对转动，提高结构强度。

优选的，包括内管和外管的制造方法，所述内管的制造方法包括如下具体步骤：

步骤一：将圆形钢坯放入环形炉中加热，使钢坯温度达到1200-1250℃；

步骤二：将加热好的钢坯进行穿孔、扎管、定径和矫直；

步骤三：将钢管切去头尾，之后放入加热炉，温度为920℃，时间60-65min，取出后自然冷却；

步骤四：将钢管进行酸洗、磷化和皂化处理。

优选的，所述钢坯的化学成分如下：碳C 0.07-0.10％、硅Si 0.19-0.30％、锰Mn0.9-1.2％、磷P≤0.017％、硫S≤0.013％、铬Cr≤0.017％、镍Ni≤0.019％、铜Cu≤0.021％、钼Mo≤0.014％、钒V≤0.09％、铝Al 0.019-0.044％。

通过上述技术方案，可以使内管的整体性与结构强度大大提高，避免泄漏发生。

优选的，所述外管(2)的制造方法包括如下具体步骤：

步骤一：将内管钢板切割、矫平和剪边成条形钢板；

步骤二：条形钢板通过卷辊机加工制成半圆形管；

步骤三：将内管外焊接上若干个支撑件，之后将两块半圆形管焊接在支撑件上；

步骤四：将半圆形管合龙焊接；

步骤五：外管表面进行喷砂处理，使其表面达到Sa2.5级；

步骤六：将外管加热至220-240℃，并将其浸入环氧树脂粉末流化井内；

步骤七：将外管取出静置1.5min，使环氧树脂粉末固化。

通过上述技术方案，在外管的外表面涂上环氧树脂粉末，从而使石油套管在高腐蚀环境下的耐腐蚀性更佳，可以延长套管的使用寿命，降低使用成本。

优选的，所述钢板的化学成分如下：碳C 0.09-0.12％、硅Si 0.15-0.33％、锰Mn0.87-1.33％、磷P≤0.023％、硫S≤0.019％、铬Cr≤0.022％、镍Ni≤0.015％、铜Cu≤0.025％、钼Mo≤0.01％、钒V≤0.07％、铝Al 0.020-0.033％。

通过上述技术方案，可以使外管更加方便加工，从而方便支撑件的焊接。

工作原理：将第一接头4上的凹槽9对准第二接头6上的滑块12插入，之后使转动环8上的内螺纹14与第一接头4上的外螺纹5相互啮合，使第一接头4与第二接头6相互挤压，从而使第一固定槽10内的第一密封环11与第二固定槽15内的第二密封环16相互挤压，提高密封性，而通过内管1与外管3之间的支撑件2可以使石油套管的抗挤压性能大大提高。

(三)有益效果

本发明提供了一种抗挤毁石油套管及其制造方法。具备以下有益效果：

1、本发明通过使用内管与外管，并在内管与外管之间设置支撑件，通过支撑件来进行支撑，使内管与外管形成一个整体，从而提高石油套管的抗挤毁性能，而通过在内管内表面和外管外表面设置环氧树脂涂层，可以大大提高石油套管的防腐蚀性。

2、通过在套管的一头设置凹槽，在远离套管的一头设置滑块与转动环，通过转动环内的内螺纹与第一接头上的外螺纹相互配合，无需转动整个套管即可将两个管子连接在一起，并且通过第一密封环和第二密封环相互挤压，提高管道的密封性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明侧视图；

图3为本发明内管结构图；

图4为本发明剖视图。

其中，1、内管；2、支撑件；3、外管；4、第一接头；5、外螺纹；6、第二接头；7、限位块；8、转动环；9、凹槽；10、第一固定槽；11、第一密封环；12、滑块；13、滑槽；14、内螺纹；15、第二固定槽；16、第二密封环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1、图2、图3和图4示，本发明实施例提供一种抗挤毁石油套管及其制造方法，包括内管1，内管1的外表面固定连接有若干支撑件2，若干支撑件2远离内管1的一端均固定连接有外管3，外管3的一端固定连接有第二接头6，外管3远离第二接头6的一端固定连接有第一接头4，若干支撑件2均由Q460钢制成。

第二接头6靠近内管1的一端外固定连接有限位块7，第二接头6外转动连接有转动环8，转动环8内开设有滑槽13，滑槽13与限位块7相互滑动配合，转动环8内设置有内螺纹14，第二接头6与内管1通过焊接固定连接，第二接头6与外管3通过焊接固定连接。

第一接头4内开设有凹槽9，第一接头4外设置有外螺纹5，第一接头4靠近内管1的一端开设有第一固定槽10，第一固定槽10内固定连接有第一密封环11，第一密封环11由橡胶制成，第一接头4与内管1通过焊接固定连接，第一接头4与外管3通过焊接固定连接。

第二接头6远离内管1的一端开设有第二固定槽15，第二固定槽15内固定连接有第二密封环16，第二接头6外固定连接有若干滑块12，滑块12与凹槽9相互滑动配合，滑块12与凹槽9一一对应，第二密封环16由橡胶制成。

包括内管1和外管2的制造方法，内管1的制造方法包括如下具体步骤：

步骤一：将圆形钢坯放入环形炉中加热，使钢坯温度达到1200-1250℃；

步骤二：将加热好的钢坯进行穿孔、扎管、定径和矫直；

步骤三：将钢管切去头尾，之后放入加热炉，温度为920℃，时间60-65min，取出后自然冷却；

步骤四：将钢管进行酸洗、磷化和皂化处理。

钢坯的化学成分如下：碳C 0.07-0.10％、硅Si 0.19-0.30％、锰Mn0.9-1.2％、磷P≤0.017％、硫S≤0.013％、铬Cr≤0.017％、镍Ni≤0.019％、铜Cu≤0.021％、钼Mo≤0.014％、钒V≤0.09％、铝Al 0.019-0.044％。

外管2的制造方法包括如下具体步骤：