CN212716524U - 一种新老井通用的简易防偏套管头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及采油工具技术领域内一种新老井通用的简易防偏套管头，包括生产套管和表层套管，生产套管同轴套设于表层套管内部，生产套管上端伸出表层套管上端，表层套管上端外周螺纹连接有外接箍，外接箍内侧的表层套管上端设有对开的钢环，外接箍的上端螺纹连接有外套，钢环环周设有若干连通上下环空的孔道，外套的周向设有若干侧孔，生产套管的上端外周螺纹连接有内接箍，内接箍下端抵靠压固于钢环上端，所述内接箍的上端内周螺纹连接有升高短接，所述升高短接上端伸出外套上端，并且外套上端的内周与升高短接之间设有防偏卡密封结构。本实用新型的简易防偏套管头具有结构简单、安装方便，成本低廉的优点，适用于新老井及中浅井。

Description

一种新老井通用的简易防偏套管头

技术领域

本实用新型涉及采油工具技术领域，特别涉及一种井口套管连接的新老井通用的简易防偏套管头。

背景技术

套管头是钻井工程必须的井口装置之一，是表层套管与井口大四通、防喷装置等之间的重要连接件。主要作用是悬挂套管和密封环形空间。套管头应具有以下功能：1、足够的承载能力，具备支撑上部防喷器及井口装置重量和悬挂除表层套管以外的各层套管以及井下作业可能增加的轴向力。2、在内外层套管柱之间形成压力密封，能适应井下复杂情况，释放可能积聚在两层套管柱之间的压力，杜绝井口冒油、气、水现象。3、具有可控侧孔，用以二层套管柱之间提供进出液体的通道，当井下漏失等原因，造成固井水泥返高不够（甚至不能封固目的层）等质量问题，可从侧孔处补注水泥；酸化压裂时，可从侧孔处注入压力平衡液，以保护内层套管。4、具有止动功能，即阻止套管头内部的部件运动。5、结构简单、安装使用方便，价格低廉。

目前用于深井、高压油气井及海上钻井的套管头，由于其承压能力和密封的需要，不得不使用现有结构复杂而庞大，安装难度大，价格昂贵的标准套管头。但是对于浅井和低压井来说，也使用上述产品显然是极大的浪费，一是大幅增加安装费，标准套管头是在安装防喷器前，进行安装，增加安装难度，以及后续钻井过程费用；二是标准套管头价格昂贵。因此，为了降低成本，减小安装难度，部分油田一直使用二瓣座挂式套管头。二瓣座挂式套管头具有足够的承载能力，且结构简单，成本低的优点。但它存在着内外层套管柱之间无法形成压力密封，即不承压，易产生井口冒油、水、气现象，存在安全隐患和环境污染；无可控侧孔，内外层套管柱之间无措施通道，不能进行固井质量差时的补注水泥、注入酸化压裂时的压力平衡液，无法显示内外层套管之间压力；无止动功能，即无法阻止套管头内部的部件上下移动。并且套管在表层套管内不居中，很少有井套管与表层套管能够同轴，偏在表层套管一边，有的偏离比较多，压盖不能够拧入表层套管接箍，用压盖与中心管靠径向密封方法不可行。

由于我国的浅井、中深井及低压井数量较多，急需满足套管头五项功能，且具有二瓣座挂式套管头安装方法及施工顺序的简易套管头。同时，老井采用二瓣座挂式套管头不能够满足现场需求，急需要采用简易套管头进行老井改造，从而达到套管头五项功能。另外，生产套管在表层套管内不居中，偏在表层套管一边，也需要通过套管头解决生产套管偏心问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中各类采油井套管头安装连接中存在的问题，提供一种结构简单，安装方便，新老井通用的简易防偏套管头。

本实用新型的目的是这样实现的，一种新老井通用的简易防偏套管头,包括生产套管和表层套管，所述生产套管同轴套设于表层套管内部并且周向形成作业环空，所述生产套管上端伸出表层套管上端，表层套管上端外周螺纹连接有外接箍，所述外接箍内侧的表层套管上端设有对开的钢环，所述外接箍的上端螺纹连接有外套，所述钢环环周设有若干连通上下环空的孔道，所述外套的周向设有若干侧孔，所述生产套管的上端外周螺纹连接有内接箍，所述内接箍下端抵靠压固于钢环上端，所述内接箍的上端内周螺纹连接有升高短接，所述升高短接上端伸出外套上端，并且外套上端的内周与升高短接之间设有防偏卡密封结构。

本实用新型的简易防偏套管头，对开的钢环设置在表层套管上端，外周通过外接箍限位，轴向通过内接箍下端抵靠固定，使钢环可靠的座固于生产套管和表层套管之间，该钢环起到支撑上部连接结构的作用；钢环周向孔道将钢环下侧的作业环空与上侧的外套内侧的环空连通，外套周向的侧孔进一步实现内部环空与井口的连通，便于通过该孔设置检测器件对井下的环空进行加压检测，或通过该侧孔向井下环空注入工作介质以满足作业措施需求；因钢环在装配入生产套管和表层套管之间时，是在完成井下作业管柱的连接后进行的，所以钢环的内外侧均需要设置一定的安装间隙，以确保能顺利套入内外套管之间，为防止井口密封件因内外套管偏心而无法装配的问题，生产套管上部通过内接箍连接升高短接，再通过防偏卡密封结构实现井口环空的密封，满足井口套管头的各项功能要求。

为确保井口环空的密封，所述防偏卡密封结构包括轴向依次套接于外套与升高短接之间的内密封塞、内螺帽和并帽，所述内接箍上侧的升高短接外周设有径向外凸的台肩，所述内密封塞外周与外套内周密封配合，所述内密封塞上端设有与升高短接的台肩密封抵靠内台肩，所述内台肩下侧的内密封塞内周与升高短接的台肩外周设有环空间隙一，所述内螺帽和并帽的外周设有外螺纹，外套上端口的内周配合设有内螺纹，所述内螺帽与并帽的中心孔与升高短接之间设有环空间隙二。本实用新型的防偏卡密封结构，通过内密封塞与外套之间的密封配合及内密封塞的内台肩与升高短接台肩之间接触的端面的密封配合，实现井口环空的密封；环空间隙一和环空间隙二，可以适应生产套管与表层套管不居中问题而造成的井口密封件无法安装的问题。

为确保密封的可靠性，所述内密封塞的外周设有数道密封槽一，所述密封槽一内设有密封圈一。

为进一步确保密封的可靠性，所述台肩上表面设有密封槽二，所述密封槽二内设有密封圈二。

进一步的，所述密封槽一数量为1～3道。

为便于内螺帽和并帽的旋进，所述内螺帽与并帽的周向分别设有若干便于旋进的纵向辅助孔。

为提高钢环周向与外接箍内侧接触套装的配合凑性，钢环的外周壁设有径向上大下小的锥度，所述钢环外周的锥度与外接箍内螺纹的锥度一致。

为便于在井口实施压力侧控和添液，所述侧孔上分别连接有可控侧管和补液管，所述可控侧管壁上连接有压力表，所述可控侧管的末端封装有堵头。

本实用新型的另一个目前还提供一种采用上述简易防偏套管头的作业管柱，用于新井或老井的井口防偏连接中。管柱施工中，连接方便，结构简单，特别是可以直接在老口的改造中，不需要改变原有井的施工顺序。

附图说明

图1为本实用新型的新老井通用的简易防偏套管头的结构意示图。

图2为采用本实用新型的新老井通用的简易防偏套管头的作业管柱的示意图。

其中，1升高短接；101台肩；2并帽；3内螺帽；4密封圈二；5密封圈一；6内密封塞；601内台肩；7外套；8内接箍；9生产套管；10外接箍；11钢环；12表层套管；13纵向辅助孔；14环空间隙二；15环空间隙一；16侧孔；17孔道；18可控侧管；19补液管；20压力表；21堵头；22扶箍；23扶鞋。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的新老井通用的简易防偏套管头，包括生产套管9和表层套管12，生产套管9同轴套设于表层套管12内部并且周向形成作业环空，生产套管9上端伸出表层套管12上端，表层套管12上端外周螺纹连接有外接箍10，外接箍10内侧的表层套管12上端设有对开的钢环11，因外接箍10内设置用于上下套管连接的管螺纹，管螺纹从端部向内存在一定的锥度，为确保钢环11与外接箍10套装的紧凑性，钢环11的外周设有与外接箍10内螺纹锥度一致的锥度，钢环11外接箍10的上端螺纹连接有外套7，钢环11环周设有若干连通上下环空的孔道17，外套7的周向设有若干侧孔16，生产套管9的上端外周螺纹连接有内接箍8，内接箍8下端抵靠压固于钢环11上端，内接箍8的上端内周螺纹连接有升高短接1，升高短接1上端伸出外套7上端，并且外套7上端的内周与升高短接1之间设有防偏卡密封结构。

为便于在井口实施压力侧控及向套管环空内添液，侧孔16上分别连接有可控侧管18和补液管19，可控侧管18壁上连接有压力表20，用于监测井下作业环空的压力，同时，可控侧管18的末端通过堵头21封装。

为确保井口环空的密封，本实用新型的防偏卡密封结构包括轴向依次套接于外套7与升高短接1之间的内密封塞6、内螺帽3和并帽2，内接箍8上侧的升高短接1外周设有径向外凸的台肩101，内密封塞6外周与外套7内周密封配合，内密封塞6上端设有与升高短接的台肩101密封抵靠的内台肩601，内台肩601下侧的内密封塞6内周与升高短接的台肩101外周设有环空间隙一15，内螺帽3和并帽2的外周设有外螺纹，外套7上端口的内周配合设有内螺纹，内螺帽3与并帽2的中心孔与升高短接1之间设有环空间隙二14。本实用新型的防偏卡密封结构，通过内密封塞6与外套7之间的密封配合及内密封塞6的内台肩601与升高短接的台肩101之间接触的端面的密封配合，实现井口环空的密封；环空间隙一15和环空间隙二14，可以适应生产套管9与表层套管12不居中问题而造成的管口密封件无法安装的问题。

为确保密封的可靠性，内密封塞6的外周设有三道密封槽一，密封槽一内设有密封圈一5；台肩101上表面设有密封槽二，密封槽二内设有密封圈二4。

为便于内螺帽3和并帽2的旋进，内螺帽3与并帽2的周向分别设有若干便于旋紧工具旋进的纵向辅助孔14。

本实用新型的简易防偏套管头，将对开的钢环11设置在表层套管12上端，外周通过外接箍10限位，轴向通过内接箍8下端抵靠固定，并且钢环11与外接箍10同向紧密接触，使钢环11可靠的座固于生产套管9和表层套管12之间，不但可以支撑上部的管口连接结构，并且确保生产套管9和表层套管12的同轴性；钢环11周向孔道将钢环下侧的作业环空与上侧的外套7内侧的环空连通，外套7周向的侧孔16进一步实现内部环空与井口的连通，便于通过该孔设置压力表等检测器件对井下的环空进行加压检测，或通过设置补液管19向井下环空注入工作介质以满足作业措施需求；生产套管9上部通过内接箍8连接升高短接1，再通过防偏卡密封结构实现井口环空的密封；其防偏卡密封结构中，内密封塞6与升高短接1、外套7依靠密封圈一5和密封圈二4实现全密封；并帽2、内螺帽3及内密封塞6限制生产套管9管串上下移动。环空间隙一15和环空间隙二14可以适应生产套管相对表层套管存在一定偏心。另外侧孔15与孔道17实现内外密封联通，以便于从井口向井下注液或连接检测仪器进行井下参数监测。

实施例2

本实施例的作业管柱如图2所示，以实施例1的新老井通用的简易防偏套管头作为新井的作业管柱连接的井口部件。施工中，首先下入扶箍22、扶鞋23等套管管串，固井完毕后，拆除外接箍10上部的连接件，上提安装于表层套管12上端防喷器，将对开的钢环11座于表层套管上端，移开表层套管上部的连接结构和防喷器，在生产套管上部通过内接箍8连接升高短接1，装密封圈二并入密封槽二中，再将外套连接于外接箍上，接着将有密封圈一5的内密封塞6装内外套7内，使内台肩601配合抵靠在升高短接1的台肩101上侧，再依次旋紧内螺帽3和并帽2，完成简易防偏套管头的组装。

本实施例的作业管柱结构中，并帽2、内螺帽3及内密封塞4限制升高短接1上下移动，防止生产套管管串上下移动，从而实现套管头的止动功能。环空间隙一15和环空间隙二14有效防止生产套管9与表层套管12相对不居中时套管头的防偏密封结构无法配合安装的问题。另外，可控侧管18和补液管19实现井内外的密封联通，表层套管12与生产套管9之间的压力的可以通过压力表20直接显示，当压力高时，可以通过可控侧管19收集气体或液体，或者通过补液管19补注水泥或者注入压裂平衡液，以保护内层套管。

实施例3

本实施例中，将实施例1的防偏套管头用于老井的作业管柱的套管头安装中，需首先拆除采油树，卸升高短接，拆去原有井口的压盖，在内接箍8上连接升高短接1（预装了密封圈二4），再依次装入内密封塞6（预装了密封圈一5）、内螺帽3和并帽2，再根据需要连接可控侧管18和补液管19，可控侧管18上连接压力表并且末端通过堵头封堵，完成简易防偏套管头的安装。在老井连接中，也直接使用了实施例1中的简易防偏套管头，安装连接方便，不改变原有施工工序。

Claims (8)

1.一种新老井通用的简易防偏套管头,包括生产套管和表层套管，所述生产套管同轴套设于表层套管内部并且周向形成作业环空，所述生产套管上端伸出表层套管上端，表层套管上端外周螺纹连接有外接箍，所述外接箍内侧的表层套管上端设有对开的钢环，其特征在于，所述外接箍的上端螺纹连接有外套，所述钢环环周设有若干连通上下环空的孔道，所述外套的周向设有若干侧孔，所述生产套管的上端外周螺纹连接有内接箍，所述内接箍下端抵靠压固于钢环上端，所述内接箍的上端内周螺纹连接有升高短接，所述升高短接上端伸出外套上端，并且外套上端的内周与升高短接之间设有防偏卡密封结构。

2.根据权利要求1所述的新老井通用的简易防偏套管头，其特征在于，所述防偏卡密封结构包括轴向依次套接于外套与升高短接之间的内密封塞、内螺帽和并帽，所述内接箍上侧的升高短接外周设有径向外凸的台肩，所述内密封塞外周与外套内周密封配合，所述内密封塞上端设有与升高短接的台肩密封抵靠的内台肩，所述内台肩下侧的内密封塞内周与升高短接的台肩外周设有环空间隙一，所述内螺帽和并帽的外周设有外螺纹，外套上端口的内周配合设有内螺纹，所述内螺帽与并帽的中心孔与升高短接之间设有环空间隙二。

3.根据权利要求2所述的新老井通用的简易防偏套管头，其特征在于，所述内密封塞的外周设有数道密封槽一，所述密封槽一内设有密封圈一。

4.根据权利要求2所述新老井通用的简易防偏套管头，其特征在于，所述台肩上表面设有密封槽二，所述密封槽二内设有密封圈二。

5.根据权利要求3所述的新老井通用的简易防偏套管头，其特征在于，所述密封槽一数量为1～3道。

6.根据权利要求2所述的新老井通用的简易防偏套管头，其特征在于，所述内螺帽与并帽的周向分别设有若干便于旋进的纵向辅助孔。

7.根据权利要求2或3所述的新老井通用的简易防偏套管头，其特征在于，所述钢环的外周壁设有径向上大下小的锥度，所述钢环外周的锥度与外接箍内螺纹的锥度一致。

8.根据权利要求2或3所述的新老井通用的简易防偏套管头，其特征在于，所述侧孔上分别连接有可控侧管和补液管，所述可控侧管壁上连接有压力表，所述可控侧管的末端封装有堵头。

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