CN103867173A - 隔热油套管完井管柱及其制造方法 - Google Patents

隔热油套管完井管柱及其制造方法 Download PDF

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王新国
杨元亮
谢甲伟
宿行俊
王淑斌
殷凤仕
李长山
王加德
李文刚
赵学华
郝继开
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Abstract

本发明涉及一种隔热油套管完井管柱，特征是：包括表层套管、固井水泥、隔热油套管、变径接箍、油层套管、浮箍和引鞋，其中隔热油套管经变径接箍接油层套管，表层套管间隙套装在隔热油套管上端的四周，在隔热油套管与表层套管之间以及隔热油套管、变径接箍、油层套管、浮箍和引鞋油层套管的周围填充有固井水泥，在位于油层段处的油层套管上射孔。制造方法包括以下步骤：1)钻井，2)将相应的引鞋、浮箍、油层套管、变径接箍和隔热油套管连续下入裸眼完井中；3)然后使用固井水泥进行固井，通过水泥的固封将管柱与油井地层固结在一起，检测固井质量合格后进行下一步；4)在油层段进行射孔。本发明具有双层隔热层结构，隔热性能好，工作性能优良。

Description

隔热油套管完井管柱及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种隔热油套管完井管柱及其制造方法，属于稠油热采井管柱技术领域。
背景技术
目前国内外稠油开采通常采取蒸汽吞吐和蒸汽驱两种工艺，而这两种工艺均需使用隔热油管作为注汽工具，油套的环空中伴注氮气辅助隔热，同时须采用封隔器或者氮气的压力来阻止高温高压蒸汽与套管接触。该工艺在保护油井套管、降低井筒热损失、提升注采效果方面起到了积极的作用，但经过多年的应用后发现其存在工艺复杂、管柱可靠性低、生产效率和采收率低，且接箍连接处热损失无法避免的缺点，造成稠油热采过程中蒸汽的浪费和套损问题的发生。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、工作性能优良的隔热油套管完井管柱及其制造方法，其技术方案为：
一种隔热油套管完井管柱，其特征在于：包括表层套管、固井水泥、位于油层段以上的隔热油套管、变径接箍、油层套管、浮箍和引鞋，其中隔热油套管通过变径接箍与油层套管连接，表层套管间隙套装在隔热油套管上端的四周，在隔热油套管与表层套管之间以及隔热油套管、变径接箍、油层套管、浮箍和引鞋油层套管的周围填充有固井水泥，且位于油层段处的油层套管和固井水泥上均布有水平贯穿的气孔。
所述的隔热油套管完井管柱，隔热油套管由多组支管螺纹串接而成，每一组支管均包括钢制间隙套装的外管、中间管和内管，其中中间管一端加工内螺纹，另一端加工外螺纹，中间管加工内螺纹的一端与外管在管端处焊接、与内管在预留内螺纹长度处焊接，中间管加工外螺纹的一端与外管在预留外螺纹长度处焊接，与内管在管端处焊接；外管与中间管构成的环空中填充隔热材料并抽真空形成第一隔热层，中间管与内管的环空中抽真空后注入惰性气体，形成第二隔热层。
所述的隔热油套管完井管柱的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1)钻井；
2)依次将引鞋、浮箍、油层套管、变径接箍和隔热油套管连续下入裸眼完井中，构成管柱；
3)使用固井水泥进行固井，通过水泥的固封将管柱与油井地层固结在一起，检测固井质量合格后进行下一步；
4)在位于油层段的油层套管和固井水泥上射气孔。
本发明隔热油套管完井管柱与现有技术相比，其优点是：
1)隔热油套管具有双层隔热层，极大地提升了产品的隔热性能；
2)在隔热油套管的内管与中间管的环空中注入惰性气体减缓了“氢渗”现象，延长了隔热寿命；
3)在隔热油套管之间的连接处为双层结构，彻底解决了该处的热损失问题。本发明隔热油套管完井管柱的隔热性能由目前的A～E级提升为D～E级，连接处热损失由原来占管柱总热损失的70％降低为10％，据推算，本发明隔热油套管完井管柱的隔热寿命可由目前的2年延长至8～10年；
4)解决了隔热油套管之间连接处的套损问题；
5)本发明隔热油套管完井管柱具有内径统一，连接处无紊流的优点。
附图说明
图1是本发明隔热油套管完井管柱实施例的结构示意图。
图2是图1所示实施例中隔热油套管的结构示意图。
图中：1、表层套管  2、固井水泥  3、隔热油套管  4、变径接箍  5、油层套管  6、浮箍  7、引鞋  8、气孔  9、外管  10、中间管  11、内管  12、第一隔热层  13、第二隔热层  14、油层段
具体实施方式
下面结合附图来详细描述依据本发明所述的新型隔热油套管完井管柱及其制造方法。
在图1-2所示的实施例中：包括表层套管1、固井水泥2、位于油层段14以上的隔热油套管3、变径接箍4、油层套管5、浮箍6和引鞋7，其中隔热油套管3由多组支管螺纹串接而成，每一组支管均包括钢制间隙套装的外管9、中间管10和内管11，其中中间管10一端加工内螺纹，另一端加工外螺纹，中间管10加工内螺纹的一端与外管9在管端处焊接、与内管11在预留内螺纹长度处焊接，中间管10加工外螺纹的一端与外管9在预留外螺纹长度处焊接，与内管11在管端处焊接；外管9与中间管10构成的环空中填充隔热材料并抽真空形成第一隔热层12，中间管10与内管11的环空中抽真空后注入惰性气体，形成第二隔热层13。隔热油套管3的下端通过变径接箍4与油层套管5连接，表层套管1间隙套装在隔热油套管3上端的四周，在隔热油套管3与表层套管1之间以及隔热油套管3、变径接箍4、油层套管5、浮箍6和引鞋7油层套管5的周围填充有固井水泥2，且位于油层段14处的油层套管5和固井水泥2上均布有水平贯穿的气孔8。
2、权利要求1所述的隔热油套管完井管柱，其特性在于：
其制造方法采用以下步骤：
1)钻井；
2)依次将引鞋7、浮箍6、油层套管5、变径接箍4和隔热油套管3连续下入裸眼完井中，构成管柱；
3)使用固井水泥2进行固井，通过水泥的固封将管柱与油井地层固结在一起，检测固井质量合格后进行下一步；
4)在位于油层段14的油层套管5和固井水泥2上射气孔8，隔热油套管完井管柱制造完成。
本发明方法制造的隔热油套管完井管柱用于采油作业试验。按SY/T5324-94标准对完井管柱中的隔热油套管(新管)和使用两年后的隔热油套管(旧管)测试其隔热性能，结果见表1。可见，本发明隔热油套管完井管柱中的油套管新管的隔热性能均在D～E之间，使用两年后视导热系数变化不大，据此数据，可以推算，本发明隔热油套管完井管柱的隔热寿命可达8～10年。
表1本发明完井管柱中的隔热油套管的隔热性能
Figure BSA0000101165820000031

Claims (3)

1.一种隔热油套管完井管柱，其特征在于：包括表层套管(1)、固井水泥(2)、位于油层段(14)以上的隔热油套管(3)、变径接箍(4)、油层套管(5)、浮箍(6)和引鞋(7)，其中隔热油套管(3)通过变径接箍(4)与油层套管(5)连接，表层套管(1)间隙套装在隔热油套管(3)上端的四周，在隔热油套管(3)与表层套管(1)之间以及隔热油套管(3)、变径接箍(4)、油层套管(5)、浮箍(6)和引鞋(7)油层套管(5)的周围填充有固井水泥(2)，且位于油层段(14)处的油层套管(5)和固井水泥(2)上均布有水平贯穿的气孔(8)。
2.权利要求1所述的隔热油套管完井管柱，其特性在于：隔热油套管(3)由多组支管螺纹串接而成，每一组支管均包括钢制间隙套装的外管(9)、中间管(10)和内管(11)，其中中间管(10)一端加工内螺纹，另一端加工外螺纹，中间管(10)加工内螺纹的一端与外管(9)在管端处焊接、与内管(11)在预留内螺纹长度处焊接，中间管(10)加工外螺纹的一端与外管(9)在预留外螺纹长度处焊接，与内管(11)在管端处焊接；外管(9)与中间管(10)构成的环空中填充隔热材料并抽真空形成第一隔热层(12)，中间管(10)与内管(11)的环空中抽真空后注入惰性气体，形成第二隔热层(13)。
3.一种如权利要求1所述的隔热油套管完井管柱的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1)钻井；
2)依次将引鞋(7)、浮箍(6)、油层套管(5)、变径接箍(4)和隔热油套管(3)连续下入裸眼完井中，构成管柱；
3)使用固井水泥(2)进行固井，通过水泥的固封将管柱与油井地层固结在一起，检测固井质量合格后进行下一步；
4)在位于油层段(14)的油层套管(5)和固井水泥(2)上射气孔(8)。
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