本实用新型专利技术提供了一种铜基记忆合金补贴管，所述补贴管由膨胀组件(100)和连接管(200)连接而成，其中，膨胀组件包括依次连接的膨胀圆柱体(101)、锥形连接体(102)和内螺纹圆柱体(103)，所述膨胀圆柱体(101)、锥形连接体(102)和内螺纹圆柱体(103)的材质为铜基记忆合金。所述补贴管只需要油田常用的60～100℃的热水或蒸汽就可以使被缩径的补贴管回复膨胀状态，从而与待补贴的套管间产生强大的过盈配合，与套管间产生很大的密封压力和摩擦力，防止漏油和掉落。同时，本实用新型专利技术中的补贴管具有很好的抗腐蚀能力，特别适用于油田，其工艺简单，成本低，适于大规模生产。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于新材料和输油设备
，涉及一种铜基记忆合金补贴管。
技术介绍
在工业生产中，大量的油田抽油套管、化工容器以及管路和水路会因腐蚀和地质 变动等出现局部破裂和泄漏而失效，其产生了重大社会经济损失。油田每年有10%的油井 要报修，国内有上百万口井，全世界上亿口井，这渉及数千亿美元市场，因此，对破裂和泄露 的油田抽油管道等进行补贴具有重大的技术经济意义。 较早的补贴技术主要是采用缝波纹管补贴技术，近2年的最新技术是无缝膨胀管 补贴，它们都是美国技术，前者补贴不可靠，易掉井，易漏；后者的可靠性虽然增加了，但两 种技术均费工、费时、费钱，并且需使用重型机械液压设备，后者还需要使用特殊进口钢材。 热功能好的钛镍合金可以用于补贴技术，CN104060126A提供了一种镍钛系形状记 忆合金，所述的镍钛系形状记忆合金由镍、钛、铜、铬、锰以及镉六种金属成分组合而成。但 是镍钛合金资源稀缺，价格昂贵，且制备工艺繁杂，现有技术还制造不出20mm粗的无缝管 件。现有技术中有将铁基记忆合金用于油田补贴堵漏，但未获得成功，其原因是由于铁基合 金记忆效应低下，最大回复变形率仅1-2%，且非热弹性相变回复，并且价格也不菲。同时， 现有技术中最新膨胀补贴技术所用的管材还是普通钢，其在含硫化氢、湿气大且高温的油 田环境中腐蚀严重。 因此，找到一种热弹性相变性能好、耐腐蚀、成本低且制备工艺简单的套管补贴设 备是现在亟需解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中补贴材料热弹性相变性能差、易腐蚀、生产困难、加工工 艺繁杂和成本高等问题，本技术提供了一种铜基记忆合金补贴管。 为达此目的，本技术采用以下技术方案： -种铜基记忆合金补贴管，所述补贴管由膨胀组件和连接管连接而成；其中，膨胀 组件包括依次连接的膨胀圆柱体、锥形连接体和内螺纹圆柱体。 所述膨胀圆柱体、锥形连接体和内螺纹圆柱体的材质为铜基记忆合金。 所述铜基记忆合金按质量百分比计包括以下元素： 以上所述Al、Mn、Be和Ga四种元素，均能在固态与Cu形成有序的马氏体相变，产 生超弹性;A1作为形成超弹性合金的主要元素，Mn能够扩大元素A1在合金中的作用，提高 塑性；Ga与Cu在高温下形成0相，能增加合金在磁场作用下的超弹性，Be可以提高合金的 超弹性和硬度；并且Cu自身的电位较正，不易被腐蚀，使得合金具有抗硫和硫化氢腐蚀的 能力。 优选地，所述膨胀圆柱体的直径大于内螺纹圆柱体的直径。 优选地，所述连接管有外螺纹；所述膨胀组件和连接管通过螺纹连接而成，即膨胀 组件通过内螺纹圆柱体的内螺纹与连接管相连，并且连接管可以连接多个膨胀组件。 优选地，所述膨胀组件的个数多1，例如1个、2个、3个、4个、5个或更多；所述连 接管的个数多1，例如1个、2个、3个、4个、5个或更多。 优选地，所述连接管为无缝管。 优选地，所述连接管的材料为低碳钢、奥氏体不锈钢或铝青铜中任意一种。 优选地，所述连接管的壁厚为2. 5~3. 5謹，例如2. 5謹、2. 51謹、2. 6謹、2. 7謹、 2. 8mm、2. 9mm、3. 0mm、3. 1mm、3. 2mm、3. 3mm、3. 4mm、3. 49mm或 3. 5mm等。 优选地，所述补贴管长度为1~5m，例如1mm、1. 1mm、1. 5mm、2mm、2. 5mm、3mm、 3. 5mm、4mm、4. 5mm、4. 9mm或5mm等；其中补贴管的长度是指膨胀组件和连接管连接起来的 总长度。 以上所述的铜基记忆合金补贴管的补贴方法为：将补贴管在< 0°C的工质中保持 20~50min，在保持补贴管的温度< 0°C的情况下对补贴管进行缩径处理，保持补贴管的温 度< 0°C再使补贴管整体进入待补贴的套管并送至套管漏点，向漏点处充注60~100°C的 水或蒸汽使补贴管的膨胀组件膨胀完成补贴； 任选地，在保持补贴管的温度<0°C再使补贴管整体进入待补贴的套管并送至套 管漏点后，在套管与补贴管间喷涂橡胶层。 其中，向漏点处充注60~KKTC的水或蒸汽，使补贴管的膨胀组件回复膨胀状态， 与套管之间形成过盈配合，从而与套管间产生较大的密封压力和摩擦力，从而防止漏油和 掉落。 所述<0°C的工质为冰水或干冰粒。 与现有技术相比，本技术具有以下有益效果： (1)本技术所述补贴管为铜基记忆合金管，其中所含各元素与Cu形成有效的 马氏体相变，提高了补贴管的超弹性，其最大形变量E成倍增加，可达到5~15%。 (2)本技术中的补贴管补贴工艺简单，只需要油田常用的60~100°C的热水 或蒸汽就可以使被缩径的补贴管回复膨胀状态，从而与待补贴的套管间产生强大的过盈配 合，从而与套管间产生很大的密封压力和摩擦力，密封压力可达30MPa，测得40mm长的膨胀 圆柱体的摩擦力可达1吨力，可以有效的防止漏油和掉落。 (3)本技术中的补贴管具有很好的抗腐蚀能力，对油田中硫和硫化氢具有较 好的抗腐蚀性能，对还原性酸的抗腐蚀性能优于不锈钢，并且在大气和海洋环境中均不易 被腐蚀，特别适用于油田。 (4)本技术所述工艺简单，成本低，适于大规模生产。【附图说明】图1是本技术所述铜基记忆合金补贴管的结构示意图； 其中，100-膨胀组件，101-膨胀圆柱体，102-锥形连接体，103-内螺纹圆柱体， 200-连接管，201-下部有外螺纹的连接管，202-上部有外螺纹的连接管。【具体实施方式】 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本技术的技术方案。图1是本技术所述铜基记忆合金补贴管的结构示意图。...
【技术保护点】
一种铜基记忆合金补贴管，其特征在于，所述补贴管由膨胀组件(100)和连接管(200)连接而成；其中，膨胀组件包括依次连接的膨胀圆柱体(101)、锥形连接体(102)和内螺纹圆柱体(103)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐嘉辉，
申请(专利权)人：无锡源创机械科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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