[发明专利]为管子加内衬的方法和系统

说明书

一种为油管柱加内衬的方法，所述方法包括：提供卷起的扁平折叠内衬；开卷所述扁平折叠内衬为扁平形式；将所述内衬折叠成C‑形；将所述C‑形内衬插入油管柱内；和展开所述内衬以相对油管柱的内表面展开内衬。

本申请为分案申请，其母案申请的申请号为201580010632.9，申请日为2015年2月27日，和发明名称为“为管子加内衬的方法和系统”。

技术领域

本发明涉及为油管柱加内衬以保护油管柱免受腐蚀和/或渗漏的方法和系统。

背景技术

用于由地下储层开发和生产油、气或其它矿物质的井孔通常配备有保护性油管柱、套管柱和/或其它内衬管柱。这些可以包括下到井孔开孔区且用水泥固定就位的管柱。在这里，术语套管通常用于表示从地面延伸至井孔的管子，而内衬管通常用于表示从井下位置进一步向井孔下延伸的管子。在下文中，主要应用术语套管，但本发明同样适用于内衬管。

可以设计套管柱或内衬管柱以承受多种力例如塌落、破裂和拉断以及盐水化学浸蚀。套管柱通常由各自长度例如约10米的多个互连管段组装而成。套管联接将相邻管段连接起来。套管段可以制造成在每端带阳螺纹，其中应用带有阴螺纹的较短长度的套管接箍将各套管段连接起来。替代地，管段可以制造成在一端带有阳螺纹和另一端带有阴螺纹。

套管可以用来保护淡水地层、隔离损失返回区或隔离具有明显不同压力梯度的地层层。将套管放入井孔的操作通常称为铺管。

在最内部套管的内部，井孔通常可以配备有另一个油管柱，通常称为生产管柱或生产油管。在这里，生产油管可以与其它完井组件组装以构成生产管柱。所述生产管柱是储层流体产出到地面的主管道。生产管柱通常以适合于井孔条件和生产方法的构造与油管和完井组件组装。类似于套管柱的方式，油管本身可以由相互连接的管段组成。生产管柱的重要功能是保护主井孔管件(包括套管和内衬管)免受储层流体的腐蚀或侵蚀。

生产油管的内表面和它们的相关连接经常承受相对高温、高压和高腐蚀性流体中的一个或多个。温度可以高达175℃或更高。压力可以高达1400bar或更高。例如由于在水存在下烃、CO₂和/或H₂S的组合，储层流体可能是高腐蚀性的。在烃生产中应用二次和三次强化采收方法如气体注入、水驱和化学剂驱等，可能会进一步加重这种情况。

用于井孔管件包括套管或生产油管的管段通常由具有不同组成的普通碳钢制成，所述普通碳钢经过热处理以改变强度。替代地，所述管段可以由不锈钢、镍合金、铝、钛、玻璃纤维和其它材料特殊制造。

材料具有不同耐腐蚀性。例如碳钢相对便宜，但比上述其它材料更容易腐蚀。

存在几种类型的腐蚀机理，包括：侵蚀-腐蚀(也称作冲击)、应力腐蚀开裂、硫化物应力开裂、氢气点蚀和电化学腐蚀。

金属中的腐蚀可能由其中条件允许电流的一种金属到另一种金属或者一块金属的部分表面到相同金属的另一部分的电流引起。另外，对于发生这种能量流动来说，必须存在湿导体或电解液。能量经电解液介质从负极区通到正极区。

不同金属的电接触或电耦合经常导致腐蚀加重。这种形式的腐蚀通常称为电化学腐蚀。电化学腐蚀相当普遍且非常麻烦，在多种环境中发生。例如，铝和铁管偶合在一起会造成铝管段非常迅速腐蚀。电化学腐蚀机理可以考虑在海水中浸没的锌与铂的电连接效果进行描述。在这些条件下，铂是惰性的和不发生腐蚀，但锌受到攻击。锌表面上发生的反应是锌阳极氧化为锌离子，而溶解氧阴极还原为氢氧根离子。如果测量这两种金属的电位，将会发现铂具有正电位而锌具有负电位。正如可能理解的那样，随着电位差增加，电化学腐蚀加剧。