專利名稱：一種隔熱管及包含該隔熱管的空心抽油桿的制作方法
技術領域：
本發明涉及石油開采管道技術領域，具體地說，是涉及一種隔熱管及包含 有該隔熱管的空心抽油桿。
背景技術：
近年來，空心桿熱載體閉式循環加熱技術在高凝油、普通稠油的開采過程 中成功地取代了電加熱技術，取得了較好的節能效果，同時也降低了高凝油、
普通稠油的開采成本。如專利號為"ZL 200720102573.0"、名稱為"一種空 心抽油桿"的中國實用新型專利公開的空心抽油桿包括同軸的內管和外管，內 管軸向兩端部設置有帶軸向通孔的法蘭盤，法蘭盤周邊與外管內壁面連接，在 內管外壁面包裹有隔熱層。這種空心抽油桿的外管其實是一種常規的空心抽油 桿，內管軸向兩端通過帶軸向通孔的法蘭盤固定在外管內，使內、外管形成一 個整體。單根連接時外管通過絲扣連接，而內管采用插接方式連接，通過密封 槽和密封圈進行密封。這種空心抽油桿雖然耐溫等級高，但也存在明顯不足， 其不足之處一是在這種空心抽油桿下井后，在上行過程中，外管在拉力作用下 應變伸長；而內管由于采用相互插接的連接方式，在外管應變伸長的情況下在 插接部位發生相對位移甚至相互脫開，造成循環介質的短路，影響加熱深度。 在下行過程中，隨著拉力的減小，外管收縮，內管在插接部位又插回原位，但 在斜井中，插接部位在脫開的情況下由于不對中，內管插接部位會發生相互碰 撞而損壞。在抽油機的上、下行過程中，隨著外管的伸縮，內管在插接部位發 生的這種活塞式的上下運動，即使不脫開、不碰撞，時間一長也會因密封圈磨 損造成密封的損壞和循環介質的泄漏，影響加熱效果，也影響了這種空心抽油 桿的壽命。不足之處二是內、外管之間禾仏用法蘭盤通孔作為循環通道，截面積 較小，限制了循環量，影響加熱效果。不足之處三是這種空心桿的內、外管為 一體，內、外管之間的間隙較小，清洗難度大，常規的抽油桿清洗工藝難以滿 足清洗要求，給二次使用帶來困難。綜上所述，空心桿熱載體閉式循環加熱技
3術由于受內管的耐溫等級(目前耐溫等級較低，最高只有95°C)、導熱系數 (目前導熱系數較高，大于0.45w/m.k)、使用壽命(壽命最多一年))等因 數的限制，使該技術目前只能在原油粘度相對較低的高凝油、普通稠油井上應 用，也就是說，內管的耐溫等級、導熱系數、使用壽命成了該，i術進一步推廣 應用的瓶頸。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述問題，提供一種隔熱管及具有該隔 熱管的空心抽油桿，以有效解決空心桿熱載體閉式循環加熱技術的技術瓶頸， 擴大空心桿熱載體閉式循環加熱技術的應用范圍，提高高凝油、普通稠油及超 稠油油田的整體開發效果。
為了實現上述目的，本發明的隔熱管，用于空心抽油桿的內部，所述隔熱 管包括相互匹配的外螺紋接頭、內螺紋接頭，同軸設置的內管和外管，以及填 充于內管和外管之間的隔熱層，所述內管與外管軸向一端同時焊接在所述外螺 紋接頭上、另一端同時焊接在所述內螺紋接頭上。
上述的隔熱管，其中，所述外螺紋接頭和內螺紋接頭上的螺紋為錐形螺紋。
上述的隔熱管，其中，所述外螺紋接頭上設置有凹槽和密封圈，所述內螺 紋接頭上設置有與所述凹槽和密封圈對應的密封圓周面。
上述的隔熱管，其中，所述內管、外管、外螺紋接頭以及內螺紋接頭均采 用不銹鋼材質。
上述的隔熱管，其中，所述隔熱層采用耐高溫絕熱材料。
進一步地，本發明的空心抽油桿，包括熱介質循環外管及設置于熱介質循 環外管內的隔熱管，所述隔熱管包括相互匹配的外螺紋接頭、內螺紋接頭，同 軸設置的內管和外管，以及填充于內管和外管之間的隔熱層，所述內管與外管 軸向一端同時焊接在所述外螺紋接頭上、另一端同時焊接在所述內螺紋接頭 上。
上述的空心抽油桿，其中，所述外螺紋接頭和內螺紋接頭上的螺紋為錐形 螺紋。
上述的空心抽油桿，其中，所述外螺紋接頭上設置有凹槽和密封圈，所述 內螺紋接頭上設置有與所述凹槽和密封圈對應的密封圓周面。上述的空心抽油桿，其中，所述內管、外管、外螺紋接頭以及內螺紋接頭
均采用不銹鋼材質。
上述的空心抽油桿，其中，所述隔熱層采用耐高溫絕熱材料。 本發明的有益功效在于，空心抽袖桿采用本發明的隔熱管后，與現有技術
相比較具有如下優點
1、 耐溫等級高。它的耐溫等級能達到30(TC以上，能較好地解決稠油，
尤其是超稠油的井筒加熱問題。
2、 導熱系數低，保溫性能好。內、外管之間絕熱層是由耐高溫絕熱材料 充填而成，這種絕熱材料在熱面40(TC時，導熱系數小于0.030w/m.k。隔熱管 的導熱系數小于0.20w/m.k，保溫性能好。
3、 使用壽命長。隔熱管內、外層和兩端接頭都是不銹鋼材質，強度高， 抗腐蝕，使用壽命比目前的非金屬管材大大延長。
4、 重量輕。由于采用三層結構，且中間充填的耐高溫絕熱材料密度較低， 因此隔熱管的重量比同等厚度的不銹鋼管材要輕得多。
5、 循環量高，加熱效果好。采用這種隔熱管后，空心抽油桿與隔熱管之 間的環空截面積較大，因此循環量也高，加熱效果也要好。
6、 起下施工方便。采用單根連接方式，起下施工較為方便。
7、 能相對獨立工作。這種隔熱管獨立于空心抽油桿，使用過程中不受空 心抽油桿伸縮的影響。
以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明 的限定。
圖1為本發明的空心抽油桿結構示意圖2為本發明的第一實施例的隔熱管結構示意圖3為本發明的第二實施例的隔熱管結構示意圖4為本發明的第三實施例的隔熱管結構示意圖。
其中，附圖標記
100 空心抽油桿
10 熱介質循環外20隔熱管
21外螺紋接頭
211外螺紋部
212凹槽
213密封圈
22內螺紋接頭
221內螺紋部
222密封圓周面
23內管
24隔熱層
25外管
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明技術方案進行詳細的描述，以更進一 步了解本發明的目的、方案及功效，但并非作為本發明所附權利要求保護范圍 的限制。
參閱圖1本發明的空心抽油桿結構示意圖，如圖所示，本發明的空心抽油
桿100包括熱介質循環外管IO及設置于熱介質循環外管10內的隔熱管20， 其中，熱介質循環外管10與隔熱管20同軸設置且兩者相互獨立，隔熱管20 懸掛在熱介質循環外管10內(懸掛設置結構有多種，如可以采用螺釘連接 方式進行懸掛，也可以采用卡扣連接方式進行懸掛，在此就不一一舉例)，熱 介質循環外管10為一種常規的空心抽油桿，在此就不多做介紹，隔熱管20 與專利號為"ZL 200720102573.0"、名稱為"一種空心抽油桿"的中國實用新型 專利中內管所起作用類似，以下就對該隔熱管20的技術方案進行詳細的描述。 參閱圖2本發明的第一實施例的隔熱管結構示意圖，如圖所示，隔熱管 20包括外螺紋接頭21、內螺紋接頭22、同軸設置的內管23、外管24以及填 充于內管和外管之間的隔熱層25，內管23與外管24軸向一端同時焊接在外 螺紋接頭21上、另一端同時焊接在內螺紋接頭22上，外螺紋接頭21上具有 外螺紋部211，外螺紋接頭21上還設置有凹槽212和密封圈213，密封圈213 容置于凹槽212內，此處凹槽和密封圈的個數較佳地設置為兩個，但并不以此為限，內螺紋接頭22上具有與外螺紋部211相匹配的內螺紋部221，內螺紋 接頭22上還設置有密封圓周面222，該密封圓周面222與凹槽212和密封圈 213對應。在使用過程中，根據需要，多根隔熱管20相互插接，具體插接方 式為， 一根隔熱管20的外螺紋接頭21插入至另一根隔熱管20的內螺紋接頭 22端，旋轉使外螺紋部211與內螺紋部221配合，并使凹槽212和密封圈213 容置于密封圓周面222內，以起到密封作用。
進一步地，為了延長隔熱管20的使用壽命，內管23、外管24、外螺紋接 頭21以及內螺紋接頭22均采用不銹鋼材質。為了降低隔熱管20的導熱系數， 隔熱層25采用耐高溫絕熱材料，例如硅藻土、珍珠巖、'玻璃纖維、泡沫玻 璃混凝土、硅酸鈣、多孔二氧化硅復合絕熱材料、太空節能隔熱保溫涂料等。
參閱圖3本發明的第二實施例的隔熱管結構示意圖，本實施例的隔熱管結 構與第一實施例的隔熱管結構大致相同，其區別在于外螺紋接頭21和內螺 紋接頭22上的螺紋為錐形螺紋，由于錐形螺紋自身具有密封功能，所以在設 計時，去掉了外螺紋接頭21上的凹槽212和密封圈213。
參閱圖4本發明的第三實施例的隔熱管結構示意圖，本實施例的隔熱管結 構與第二實施例的隔熱管結構大致相同，其區別在于為了進一步提高密封效 果，不僅外螺紋接頭21和內螺紋接頭22上的螺紋為錐形螺紋，并且也在外螺 紋接頭21上設置凹槽212和密封圈213。
圖1中的空心抽油桿100僅僅是出了隔熱管采用圖4中的隔熱管的示意 圖，但空心抽油桿100結構并不以此為限，當隔熱管采用圖2及圖3中的結構 也屬于本發明所要保護的范圍。
當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情 況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但 這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1、一種隔熱管，用于空心抽油桿的內部，其特征在于，所述隔熱管包括相互匹配的外螺紋接頭、內螺紋接頭，同軸設置的內管和外管，以及填充于內管和外管之間的隔熱層，所述內管與外管軸向一端同時焊接在所述外螺紋接頭上、另一端同時焊接在所述內螺紋接頭上。
2、 根據權利要求1所述的隔熱管，其特征在于，所述外螺紋接頭和內螺 紋接頭上的螺紋為錐形螺紋。
3、 根據權利要求1或2所述的隔熱管，其特征在于，所述外螺紋接頭上設置有凹槽和密封圈，所述內螺紋接頭上設置有與所述凹槽和密封圈對應的密 封圓周面。
4、 根據權利要求1所述的隔熱管，其特征在于，所述內管、外管、外螺 紋接頭以及內螺紋接頭均采用不銹鋼材質。
5、 根據權利要求1所述的隔熱管，其特征在于，所述隔熱層采用耐高溫 絕熱材料。
6、 一種空心抽油桿，包括熱介質循環外管及設置于熱介質循環外管內的 隔熱管，其特征在于，所述隔熱管包括相互匹配的外螺紋接頭、內螺紋接頭， 同軸設置的內管和外管，以及填充于內管和外管之間的隔熱層，所述內管與外 管軸向 一端同時焊接在所述外螺紋接頭上、另一端同時焊接在所述內螺紋接頭 上。
7、 根據權利要求6所述的空心抽油桿，其特征在于，所述外螺紋接頭和內螺紋接頭上的螺紋為錐形螺紋。
8、 根據權利要求6或7所述的空心抽油桿，其特征在于，所述外螺紋接頭上設置有凹槽和密封圈，所述內螺紋接頭上設置有與所述凹槽和密封圈對應 的密封圓周面。
9、 根據權利要求6所述的空心抽油桿，其特征在于，所述內管、外管、 外螺紋接頭以及內螺紋接頭均采用不銹鋼材質。
10、 根據權利要求6所述的空心抽油桿，其特征在于，所述隔熱層采用耐 高溫絕熱材料。
全文摘要
一種隔熱管及包含該隔熱管的空心抽油桿，屬于石油開采管道技術領域，空心抽油桿包括熱介質循環外管及設置于熱介質循環外管內的隔熱管，其中，所述熱介質循環外管為一種常規的空心抽油桿，所述隔熱管包括相互匹配的外螺紋接頭、內螺紋接頭，同軸設置的內管和外管，以及填充于內管和外管之間的隔熱層，所述內管與外管軸向一端同時焊接在所述外螺紋接頭上、另一端同時焊接在所述內螺紋接頭上。本發明的空心抽油桿由于采用上述隔熱管，不僅耐溫等級提高、導熱系數降低、使用壽命延長，而且加熱效果好，起下施工方便。
文檔編號E21B17/00GK101575967SQ20091008547
公開日2009年11月11日 申請日期2009年5月22日 優先權日2009年5月22日
發明者李慧源, 范延杰, 陳新浩, 馬欽連 申請人:李慧源