一种酸化压裂软管、金属接头与酸化压裂软管总成的制作方法

专利2026-02-21  13


本技术涉及石油开采,尤其涉及一种酸化压裂软管、金属接头与酸化压裂软管总成。


背景技术:

1、在石油钻采领域,酸化压裂技术是灰岩油藏广泛采用的一项增产增注措施,对于油田的产量增长有着显著的提升作用。酸压过程中,需要通过酸化压裂系统,将高于地层破裂压力的酸液导入到地层中,压开地层形成裂缝或张开地层原有裂缝,靠酸液的溶蚀作用将裂缝的壁面溶蚀成凹凸不平的表面,在停泵泄压之后,裂缝壁面也不会完全闭合,具有较高的导流能力,对恢复和提高油井生产能力具有明显效果。

2、海洋油气田开发是目前油气生产领域的重点方向之一,压裂船是在海底实现酸化压裂技术的重要技术手段。压裂船上装载有酸化压裂系统,酸化压裂系统中的高压泵能够将配制好的压裂液(加砂压裂)或酸液(酸化压裂)增压,之后将其沿酸化压裂软管泵送至海底的井口装置。酸化压裂软管总成是酸化压裂系统中不可或缺的零部件,其密封性能直接决定了酸化压裂系统的工作性能。

3、酸化压裂软管总成,包括连接在一起的酸化压裂软管和酸化压裂软管的金属接头两部分,这两部分分别需要具备抗酸液腐蚀的能力,并且这两部分的连接位置也需要具备抗酸液腐蚀的能力。通径的酸化压裂软管总成,包括内径相同的酸化压裂软管和金属接头,能够降低管内介质的输送阻力,提高输送效率,适用于超高压力、大流量的酸化压裂液的输送。

4、技术文件cn110805758a(一种upe复合软管及其制备方法)提供了一种upe复合管,采用了upe材料的内衬层。upe材料,即超高分子量聚乙烯(uhmw-pe),是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料,具有优异的耐磨性和化学稳定性。但由于其upe材料的内衬层外侧是一层氢化丁腈或丁腈材质的内胶层,仅有一定的耐酸性,若将其应用到酸化压裂系统,无法保证在长期输送强酸性介质的期间的性能,因此其结构只适合生产非通径的酸化压裂软管的软管总成产品。这是由于做通径产品时需要剥除软管的内层材料,以与总成接头连接在一起。当单独的一层upe材料的内衬层被剥除后,酸化压裂软管内输送的介质容易在总成接头的根部缝隙逐渐渗入,逐渐腐蚀橡胶层和钢丝层,导致结构失效,并使压裂系统失去密封性。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本实用新型的目的是提供一种酸化压裂软管、金属接头与酸化压裂软管总成,大厚度的内胶层用于连接总成接头,在upe内衬层外的第一内胶层外侧增加upe(或ptfe)防渗层,在制作通径的软管总成产品时也能满足长期的耐酸防渗要求,保证酸化压裂系统的密封性,可以应用于石油钻采领域中的酸化压裂技术。

2、为了实现上述目的,本实用新型是通过如下的技术方案来实现:

3、第一方面,一种酸化压裂软管,包括内而外依次设置的:内衬层、第一内胶层、防渗漏层、第二内胶层、帘布钢丝复合层和外胶层;

4、内衬层的材质为upe;

5、防渗漏层的材质为ptfe或upe。

6、可选的,第一内胶层的材质为nr、sbr、csm、epdm、hnbr或iir等。

7、可选的,第二内胶层的材质为为nr、sbr或hnbr。

8、可选的,帘布钢丝复合层包括帘布层和钢丝增强层,帘布层和钢丝增强层间隔排列。

9、可选的,帘布钢丝复合层包括从软管内侧向外侧依次设置的第一帘布层、钢丝增强层和第二帘布层。

10、第二方面,一种金属接头,用于连接在酸化压裂软管端部,包括依次连通的总成端口、防拔脱段金属管和密封段金属管;

11、金属接头的各位置内径相同,防拔脱段金属管的外径大于密封端金属管的外径;

12、金属接头的内表面复合有一层抗腐蚀层,所述抗腐蚀层在总成端口处向外延伸至总成端口的侧向端面;所述抗腐蚀层在密封段金属管处向外延伸,包覆密封段金属管的侧向端面,并向外包覆密封段金属管外侧。

13、可选的,抗腐蚀层在密封段金属管外侧的包覆范围至齿牙段为止。

14、第三方面,一种酸化压裂软管总成,包括上述的酸化压裂软管和上述的金属接头;

15、金属接头的内径与酸化压裂软管的内衬层内径相同;

16、酸化压裂软管包括从软管端头向内排列的防拔脱段软管和密封段软管;密封段软管为去除内衬层与设定厚度的第一内胶层的酸化压裂软管;

17、密封段软管连接在密封段金属管的外侧,防拔脱段软管连接在防拔脱段金属管的外侧。

18、可选的,防拔脱段软管为去除内衬层、第一内胶层、防渗漏层和第二内胶层的酸化压裂软管。

19、可选的,密封段软管为去除外胶层与第二帘布层的软管。

20、可选的,防拔脱段软管为去除外胶层、第二帘布层和第一帘布层的软管。

21、可选的,密封段金属管外侧包覆的抗腐蚀层与密封段软管内表面的剩余的第一内胶层贴合在一起。

22、本实用新型的有益效果如下:

23、1. 本实用新型提供了包括两层ptfe或upe材质的复合层的酸化压裂软管,能够制作通径的酸化压裂软管总成产品。在制作通径的酸化压裂软管总成产品时,去除upe内衬层之后,还保留有ptfe或upe材质的防渗漏层能够耐受金属接头部位渗出的强酸性介质,防止强酸性介质腐蚀外侧的橡胶层和钢丝层,能够在压裂船的酸化压裂系统中长期服役。

24、2. 本实用新型在两层ptfe或upe材质之间添加设定厚度的第一内胶层,第一内胶层为耐酸、且与内衬层和防渗漏层粘合好的橡胶,具有合适的力学性能,能够对接金属接头的密封段的金属端口提高密封能力。

25、3. 本实用新型提供了与酸化压裂软管相配合的金属接头,内壁的抗腐蚀层向外延伸至端部,并且向外包覆密封段金属管外侧,以与密封段软管内表面的剩余的第一内胶层贴合在一起,进一步降低连接位置的腐蚀程度。

26、4. 本实用新型提供了通径的软管总成产品,相比于非通径产品,能够降低管内介质的输送阻力,提高输送效率,适用于超高压力、大流量的酸化压裂液的输送。并且,在酸化压裂软管、金属接头和连接位置各方面没有短板,可显著提高酸化压裂软管总成的使用寿命。



技术特征:

1.一种酸化压裂软管,其特征在于,包括内而外依次设置的:内衬层、第一内胶层、防渗漏层、第二内胶层、帘布钢丝复合层和外胶层;

2.根据权利要求1所述的酸化压裂软管,其特征在于,第一内胶层的材质为nr、sbr、csm、epdm、hnbr或iir;

3.根据权利要求1所述的酸化压裂软管,其特征在于,内衬层的厚度为2~4mm;防渗漏层的厚度为0.5~2mm;第一内胶层的厚度为5~10mm;第二内胶层的厚度为3~8mm。

4.根据权利要求1所述的酸化压裂软管,其特征在于,帘布钢丝复合层包括帘布层和钢丝增强层,帘布层和钢丝增强层间隔排列;

5.一种酸化压裂软管的金属接头,其特征在于,包括依次连通的总成端口、防拔脱段金属管和密封段金属管;

6.根据权利要求5所述的酸化压裂软管的金属接头,其特征在于,金属接头主体材料选用35crmo合金钢、42crmo合金钢、 4130合金钢、4140合金钢或者4145合金钢;

7.根据权利要求5所述的酸化压裂软管的金属接头,其特征在于,防拔脱段金属管外侧有第一齿牙结构;

8.一种酸化压裂软管总成,包括如权利要求1-4任一所述的酸化压裂软管和如权利要求5-7任一所述的酸化压裂软管的金属接头,其特征在于,酸化压裂软管的金属接头的内径与酸化压裂软管的内衬层内径相同;

9.根据权利要求8所述的酸化压裂软管总成,其特征在于,防拔脱段软管为去除内衬层、第一内胶层、防渗漏层、第二内胶层、外胶层、第二帘布层和第一帘布层的酸化压裂软管。

10.根据权利要求8所述的酸化压裂软管总成,其特征在于,密封段软管为去除外胶层与第二帘布层的软管,保留有第一内胶层的一部分、防渗漏层、第二内胶层,第一帘布层和钢丝增强层,剩余的第一内胶层和第二内胶层能够与金属接头的阶梯位置抵接;


技术总结
本技术公开了一种酸化压裂软管、金属接头与酸化压裂软管总成,涉及石油开采技术领域。酸化压裂软管包括内而外依次设置的:内衬层、第一内胶层、防渗漏层、第二内胶层、帘布钢丝复合层和外胶层;内衬层的材质为UPE;防渗漏层的材质为PTFE或UPE。金属接头,包括依次连通的总成端口、防拔脱段金属管和密封段金属管;金属接头的内表面复合有一层抗腐蚀层,抗腐蚀层并向外包覆密封段金属管外侧。酸化压裂软管总成包括上述的酸化压裂软管和金属接头。在制作通径的酸化压裂软管总成产品时,去除内衬层之后,还保留有防渗漏层能够耐受金属接头部位渗出的强酸性介质,防止强酸性介质腐蚀外侧的橡胶层和钢丝层,能够长期服役。

技术研发人员:张臣,王雁秋,周凡
受保护的技术使用者:青岛青橡橡胶有限公司
技术研发日:20240218
技术公布日:2024/11/11
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