CN104847279A - 一种无螺纹套管柱及下套管工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无螺纹套管柱及下套管工艺，属石油与天然气技术领域。套管两端无螺纹，套管之间通过焊接连接形成套管柱。套管壁厚S为6～20mm，钝边P为3mm，A端面坡角α为30°～40°，B端面坡角β为0°～10°。在下套管时，套管之间采用药芯焊丝自动焊接工艺连接，用焊接取缔螺纹连接，在一定程度上克服了套管螺纹连接存在的密封、强度和缝隙腐蚀问题，为油气田的安全开发和生产提供保障。
Description
技术领域
本发明涉及石油与天然气技术领域，具体涉及一种气井无螺纹套管柱及下套管工艺。
背景技术
在石油工业中，为保证钻井和开发过程的安全顺利进行，我们对套管柱连接接头的密封性能、连接强度和抗腐蚀能力等方面都有较高的要求。目前套管普遍采用的是螺纹连接方式，连接螺纹主要采用API圆螺纹或气密封扣形式。但这种螺纹连接方式，存在以下不足：
(1)API圆螺纹牙顶与螺纹牙底之间存在间隙，形成一条螺旋状空间间隙带，使螺纹接头在多种载荷及复杂井筒环境下，易发生泄露、断裂、滑脱等事故，螺纹接头不能长期保证其各方面性能稳定性。在各大油田深井、超深井、高温高压气井以及含腐蚀介质等高难度井中，API螺纹接头已经不能满足性能要求。
(2)气密封扣的加工工艺复杂、精度要求高且成本昂贵，在下套管过程中，每上一个接扣，都需进行气密封检测，需操作精细且施工过程复杂；
(3)传统套管螺纹连接接头存在接箍，接箍处套管外径相对较大，套管柱下入后，因接箍处间隙小容易引起固井水泥封固效果差，固井质量低。
发明内容
本发明为了解决上述问题，目的是提供一种无螺纹套管柱及下套管工艺，用焊接取缔螺纹连接，在一定程度上克服了套管螺纹连接存在的密封、强度和缝隙腐蚀问题，为油气田的安全开发和生产提供保障。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种无螺纹套管柱，其特征在于：套管柱无接箍，根据实际需要由多根无螺纹的套管焊接构成，套管和套管之间采用焊缝连接。
所述的无螺纹的套管与常规套管材质相同，两端无螺纹，壁厚S为6～20mm，钝边P为3mm，A端面坡角α为30°～40°，B端面坡角β为0°～10°。
所述的焊接工艺采用药芯焊丝自动焊接工艺，该工艺熔敷速度快，适用于多种管材焊接，成本低，能很好的适应井场环境，同时焊接质量好，焊接接头能满足套管连接接头密封性能、连接强度和抗腐蚀性能要求。
一种下套管工艺的装置包括：套管、套管对心器、套管扶正装置、药芯焊丝自动焊接仪、吊卡、套管卡瓦。
实现无螺纹套管柱的下套管工艺，包括如下步骤：
(1)将套管用套管卡瓦固定于井口，B端面朝上；
(2)清除套管B端面处的铁锈和污物，利于形成质量较好的焊缝；
(3)用吊卡将下一根套管搬运至井口，A端面朝下，清洗套管A端面处的铁锈和污物；
(4)将两根套管用套管对心器对准，并用套管扶正装置将上部套管扶正并固定，使两根套管A、B端面中间留有用于焊接的间隙，间隙大小为0～3mm；
(5)卸除套管对心器，将两根套管A、B端面用药芯焊丝自动焊接仪进行焊接；
(6)焊接完成后，检验焊缝是否达到要求；
(7)将已经焊接后的套管下入井筒，并重复上述步骤。
本发明由于采取以上技术方案，具有以下优点：
(1)采用无螺纹套管柱可以节约套管螺纹加工成本，无螺纹套管制造工艺及下套管工艺更加简单和经济；
(2)套管柱经过高质量的焊接连接后，消除了接头处存在泄漏和缝隙腐蚀的隐患；
(3)这种无螺纹套管柱无接箍，使套管整体与井壁的间距较为均匀，避免了接箍处固井水泥封固效果差等问题，可提高固井质量。
附图说明
图1是本发明无螺纹套管的结构示意图。
图2是本发明下套管工艺装置的结构组成示意图。
图3是本发明无螺纹套管焊接前对准安置示意图。
图4是本发明无螺纹套管柱短节焊接后示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的描述。
如图1所示，本发明的无螺纹的套管1壁厚S为6～20mm，钝边P为3mm，A端面坡角α为30°～40°，B端面坡角β为0°～10°，多根无螺纹的套管1通过焊接方式连接，形成无螺纹套管柱。
如图2所示，下套管工艺的装置包括：套管1、套管对心器2、套管扶正装置3、药芯焊丝自动焊接仪4、吊卡5、套管卡瓦6。
本发明下套管工艺的实施步骤如下：
步骤一、将一套管1用套管卡瓦6固定于井口，B端面朝上；
步骤二、清除套管1的B端面处的铁锈和污物，利于形成质量较好的焊缝；
步骤三、用吊卡5将下一根套管1搬运至井口，A端面朝下，清洗套管A端面处的铁锈和污物；
步骤四、将两根套管1用套管对心器2对准，并用套管扶正装置3将上部套管扶正并固定，使两套管1的A、B端面中间留有用于焊接的间隙，间隙大小为0～3mm；
步骤五、卸除套管对心器2，将两根套管1的A、B端面用药芯焊丝自动焊接仪4进行焊接；步骤六、焊接完成后，检验焊缝7是否达到要求；
步骤七、将已经焊接后的套管下入井筒，并重复上述步骤。
凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种无螺纹套管柱，其特征在于：套管柱无接箍，根据实际需要由多根无螺纹的套管(1)焊接构成，套管和套管之间采用焊缝(7)连接。
2.如权利要求1所述的一种无螺纹的套管(1)，其特征在于：套管(1)两端无螺纹，壁厚S为6～20mm，钝边P为3mm，A端面坡角α为30°～40°，B端面坡角β为0°～10°。
3.一种基于权利要求1所述的一种无螺纹套管柱的下套管工艺，其特征在于包括如下步骤：
步骤1、将一套管(1)用套管卡瓦(6)固定于井口，B端面朝上；
步骤2、清除套管(1)B端面处的铁锈和污物；
步骤3、用吊卡(5)将下一根套管(1)搬运至井口，A端面朝下，清洗套管(1)A端面处的铁锈和污物；
步骤4、将两根套管(1)用套管对心器(2)对准，并用套管扶正装置(3)将上部套管扶正并固定，使两套管(1)的A、B端面中间留有用于焊接的间隙，间隙大小为0～3mm；
步骤5、卸除套管对心器(2)，将两根套管(1)的A、B端面用药芯焊丝自动焊接仪(4)进行焊接；
步骤6、焊接完成后，检验焊缝(7)是否达到要求；
步骤7、将已经焊接后的套管下入井筒，并重复上述步骤。
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