[实用新型]一种电伴热带置于立管内的可燃冰原气立管装置

说明书

本实用新型提供了一种电伴热带置于立管内的可燃冰原气立管装置，该装置集成了一层缠绕于立管内的电伴热带、一保温隔热层和一套立管间电源连通系统，该系统保证了立管接头和伴热带接头一次性连接完成；伴热带电触点设置在螺纹密封面外，不与立管内的可燃流体接触，使得可燃冰立管具有安全的电伴热功能；且电伴热带位于生产套管内部，从而大幅度提高了热效率，降低了立管伴热所需要的电力负荷，从而解决可燃冰开采过程中管道易于堵塞的技术难题。

技术领域

本实用新型属于海洋能源开采制造业，是一种电伴热带置于立管内的可燃冰原气传输立管装置。

背景技术

随着海洋能源的勘探，用于开采海洋可燃冰能源的设备也越来越受到世界各大海工装备制造厂的青睐，其中用于可燃冰原气传输的立管装置是可燃冰开采的关键部件之一，可燃冰的开采四种基本方法：降压开采法、热激开采法、化学药剂注入开采法、二氧化碳置换法，或这四种方法的组合，这些方法均是使得可燃冰分解生成甲烷和水，再将甲烷和水的混合物通过立管输送到海面，可燃冰流体在立管内向海面输送的过程中存在以下风险：1、可燃冰开采时，油层立管中的大部分流体是甲烷和水的混合物，当流体通过立管向海面输送的过程中，由于与外界的换热，温度会逐渐降低，可能会再次形成天然气水合物（可燃冰），堵塞管道；2、在计划内或者计划外的停产期间，由于油层立管道内的流体温度会逐渐下降至环境温度（水温），形成天然气水合物堵塞管道的风险；3、由于深海开发水深较深，要将流体输送至海面，需要使用下潜泵对井下流体进行增压，克服静水压和管道阻力，增高的压力加上流体温度的逐渐下降也可能会导致天然气水合物的再次形成，堵塞立管。

上述风险是可燃冰开采过程中的瓶颈问题之一，需要找到一种经济性较好的方案，降低可燃冰开采过程中的立管堵塞风险，为可燃冰资源实现商业化开采铺平道路，石油行业最常用的伴热方式是利用高电压使管道本身发热或采用管外缠绕伴热带，前者需要在多层套管间建立有效的绝缘，技术难度大，后者虽然技术可行，但是常因防腐、防冲蚀等设置较厚的内衬层，这种方式会导致传热慢，伴热效率低，如将电伴热带置于立管内部，仅通过防腐防磨层与介质隔离，就能提高伴热效率，解决管外缠绕伴热带引起的伴热效率降低的问题。

实用新型内容

本实用新型提出的一种电伴热带置于立管内的可燃冰原气传输立管装置，目的在于降低可燃冰开采过程中的立管堵塞风险，为可燃冰资源实现商业化开采铺平道路。

本实用新型采用的技术方案是：一种电伴热带置于立管内的可燃冰原气立管装置，该装置包括以下内容：一连接海底井口到水上生产树的立管，立管的一端为外螺纹接头，另一端为内螺纹接头；一置于立管内的防腐耐磨内衬管，该防腐耐磨内衬管为高分子材料；一层缠绕于防腐耐磨内衬管外面的电伴热带；在已缠绕电伴热带的内衬管与立管的间隙内，浇注内部衬里底层材料；一保温隔热层，置于立管外；一套立管管段间的电源连接系统，在外螺纹接头的外表面加工一凹槽，凹槽内填注绝缘材料，绝缘材料中心内嵌导体，导体延至立管端头并与一电源接触头相连；两相邻立管管段通过螺纹连接后，两电源接触头最终停在同一位置，相互接触，电源联通；底层内衬位于内衬管和立管之间，采用高分子材料浇注成型，用于粘接内衬管和立管，具有保温性能好、电绝缘、有较强的粘接能力，不与电伴热带的包覆层发生化学反应。

作为优选，保温隔热层为聚乙烯或聚丙烯材料。