ТРУБА ТЕРМОИЗОЛИРОВАННАЯ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может применяться при эксплуатации нефтяных и газоконденсатных скважин с термическими методами.
Известна теплоизолированная колонна для нагнетания теплоносителя в пласт (см. А.с. №740932, Е21В 36/00, 1980 г.), содержащая внутренние трубы с муфтой и скользящими переводными втулками и изоляционными перемычками и наружные трубы, между которыми размещен экранирующий и теплоизолирующий материал и образованы замкнутые воздушные ячейки.
Недостатком известной теплоизолированной колонны являются высокие теплопотери при закачке теплоносителя в пласт, связанные с тем, что в межтрубном пространстве колонны теплопроводящим материалом является воздух, обладающий относительно большой теплопроводностью. Кроме того, конструкция колонны не исключает проникновение теплоносителя в межтрубное пространство колонны при ее эксплуатации и ухудшения тепло-изолирующих свойств.
-3
-4
Наиболее близкой к предлагаемой трубе термоизолированной по технической сущности является теплоизолированная колонна (см. патент RU №2129202, Е21В 17/00, 36/00, 1999 г.), включающая внутреннюю трубу с расположенной на ней многослойной экранной изоляцией, наружную трубу, выполненную из того же материала, что и внутренняя, с конусно-упорной резьбой на концах и навернутой на один конец муфтой с уплотнительной втулкой, по торцам трубы обварены вакуумно-плотными швами, в межтрубном пространстве создан вакуум 10-10 мм рт.ст.
Недостатками прототипа являются относительно высокие теплопотери при закачке по ней теплоносителя, связанные с недостаточно глубоким
вакуумом в межтрубном пространстве и из-за этого относительно большой теплопроводностью оставшегося там воздуха. Кроме того, недостаточно большая долговечность теплоизолированной колонны, связанная с коррозией внутренней ее поверхности, особенно при высокой температуре в период закачки по ней теплоносителя, а также связанная с износом резьбовых соединений в процессе свинчивания развинчивания их при спуско-подъемных операциях на скважине.
Технической задачей предлагаемой трубы термоизолированной является снижение тепловых потерь при закачке в нее теплоносителя за счет снижения теплопроводности трубы, а также повышения ее долговечности за счет уменьшения коррозии внутренней поверхности трубы и уменьшения износа резьбовых соединений.
-3
-4
Поставленная техническая задача решается предлагаемой трубой термоизолированной, включающей внутреннюю трубу с расположенной на ней многослойной экранной изоляцией, наружную трубу, выполненную из того же материала, что и внутренняя, с конусно-упорной резьбой на концах и навернутой на один конец муфтой с уплотнительной втулкой, по торцам трубы обварены вакуумно-плотными швами, в межтрубном пространстве создан вакуум 10-10 мм рт.ст.
-8
-10
Новым является то, что на другой конец наружной трубы навернут переводник с уплотнительной втулкой, выполненный как и муфта из высокопрочной стали, на свободных концах переводника и муфты конусно-упорная резьба выполнена с большим шагом, в межтрубном пространстве создан вакуум 10-10 мм рт.ст., на внутреннюю поверхность внутренней трубы нанесено селикатно-эмалевое покрытие.
На рисунке представлена труба термоизолированная, включающая внутреннюю трубу 1, наружную трубу 2 с конусно-упорной резьбой 3 по концам, снабженную клапаном 4. Внутренняя 1 и наружная труба 2 выполнены из одного материала и по торцам обварены вакуумно-плотными швами 5. На внутренней трубе 1 расположена многослойная экранная изоляция,
-8
-10
состоящая из слоев стеклянной сетки 6, алюминиевой фольги 7 и с размещенной между слоями многослойной экранной изоляции сорбентом 8. Многослойная экранная изоляция удерживается центрирующими кольцами 9. В межтрубном пространстве 10 создан вакуум 10-10 мм рт.ст. Муфта 11, выполненная из высокопрочной стали с уплотнительной втулкой 12 навернута на один конец наружной трубы 2. На свободном конце муфты 11 выполнена конусно-упорная резьба 13 с большим шагом, чем конусно-упорная резьба 3. Переводник 14, выполненный из высокопрочной стали, с уплотнительной втулкой 12 навернут на другой конец наружной трубы 2. На свободном конце переводника 14 выполнена конусно-упорная резьба 15 с большим шагом, чем конусно-упорная резьба 3. На внутреннюю поверхность внутренней трубы 1 нанесено селикатно-эмалевое покрытие 16.
Трубу термоизолированную собирают следующим образом.
-8
-10
На внутреннюю трубу 1 наматывают слой стеклянной сетки 6, затем слой алюминиевой фольги 7, снова слой стеклянной сетки 6, затем снова слой алюминиевой фольги 7. Между алюминиевой фольгой 7 и стеклянной сеткой 6 помещают сорбент 8. Намотанную многослойную экранную изоляцию удерживают центрирующими кольцами 9. Внутреннюю 1 и наружную 2 трубы, выполненные из одного материала, сваривают по торцам вакуумно-плотными швами 5. Наружную трубу 2, выполненную по торцам с конусно-упорной ниппельной резьбой 3 с шагом 2,5, перед сваркой сжимают на величину, порядка 9-12 мм. Через клапан 4 в межтрубном пространстве 10 создают с помощью турбомолекулярного вакуумного насоса типа АВЗ вакуум 10-10 мм рт.ст., что снижает теплопотери при закачке в трубы термоизолированные теплоносителя. На один конец наружной трубы 2 наворачивают муфту 11 с уплотнительной втулкой 12, выполненную на свободном конце с конусно-упорной муфтовой резьбой 13 с шагом 3, 2. На другой конец наружной трубы 2 наворачивают переводник 14 с уплотнительной втулкой 12, выполненный на свободном конце с конусно-упорной ниппельной резьбой 15 с таким же шагом, как и на свободном конце муфты 11. Муфту 11
и переводник 14, выполненные из более высокопрочной стали, чем трубы 1 и 2, наворачивают с максимально допустимым крутящим моментом на концы наружной трубы 2, что снижает при сборке труб термоизолированных в колонну износ резьбовых соединений и сохраняет их герметичность после многократных операций сборки разборки этих резьбовых соединений, а также из-за разных шагов резьб на концах муфты 11 и переводника 14 снижается вероятность отворота их от наружной трубы 2 при спуско-подъемных операциях на скважине и ускоряется процесс соединения (разъединения) труб термоизолированных в колонну. На внутреннюю поверхность внутренней трубы 1 наносят селикатно-эмалевое покрытие 16, которое защищает ее от коррозии.
Труба термоизолированная работает следующим образом.
Трубы термоизолированные посредством ниппельной резьбы 15 переводника 14 и муфтовой резьбы 13 муфты 11 свинчивают в колонну и спускают в скважину. В нагнетательной скважине колонну используют для закачки по ней теплоносителя в пласт с наименьшими теплопотерями при транспортировке его от устья до забоя. В добывающей скважине колонну труб термоизолированных могут использовать как подъемный лифт для парафинистых нефтей с целью предотвращения снижения температуры нефти по мере подъема ее на поверхность до температуры начала кристаллизации парафина. В случае невозможности предотвращения кристаллизации парафина в подъемном лифте селикатно-эмалевое покрытие 16 предотвращает отложение в нем парафина. Кроме того, колонная труб термоизолированных может использоваться для термообработок призабойной зоны скважин, для добычи высоковязких нефтей с циклической закачкой теплоносителя в пласт и подъемом продукции, при этом скважина эксплуатируется как нагнетательно-добывающая, для очистки эксплуатационной колонны от отложений парафина и смол с помощью организации циркуляции теплоносителя в скважине и т.д.
Применение свинченных в колонну труб термоизолированных позволяет снизить теплопотери при закачке теплоносителя в пласт, подъеме продукции из скважины и проведении других технологических операций за счет снижения теплопроводности труб и их соединений, повысить долговечность труб за счет уменьшения износа резьб при свинчивании развинчивании резьбовых соединений в процессе проведения спуско-подъемных операций и уменьшения коррозии внутренней поверхности труб.