CN217518610U - 一种套管回接工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油气水井大修技术领域，尤其涉及一种套管回接工具。套管回接工具，包括筒状主体，筒状主体上端具有用于连接回接套管的上连接结构，筒状主体下端连接有插管，插管用于插入尾管悬挂器内，筒状主体或插管内安装有单向阀，单向阀在处于打开状态时将筒状主体内腔与插管内腔连通，使筒状主体内的固井水泥可通过单向阀向下进入插管内，单向阀在处于关闭状态时将筒状主体内腔与插管内腔隔断，使插管内的固井水泥不能向上倒流至筒状主体中。本实用新型的套管回接工具可适用于上部不带回接筒的尾管悬挂器，单向阀能够防止固井水泥倒流，插管直接插入尾管悬挂器内，对回接套管进行扶正，保证回接套管与原井小套管完全对接。

Description

一种套管回接工具

技术领域

本实用新型涉及油气水井大修技术领域，尤其涉及一种套管回接工具。

背景技术

油田进入开发中后期，可能发生套管破损现象，为了降低钻井费用，目前普遍采用的办法是实施大套管内悬挂小套管工艺，即在原井大套管下部通过尾管悬挂器悬挂小套管，利用上部完好套管继续开采。现有的尾管悬挂器有两种结构，一种上部带有回接筒，另一种上部不带回接筒。

对于上部带有回接筒的尾管悬挂器，在长期生产过程中，当上部大套管又发生破漏时，需利用二次固井工艺进行小套管回接，施工过程中将回接插头连接于需回接的小套管下部下入井内，正循环注入固井水泥，然后将回接插头插入回接筒内，利用两者之间的密封确保固井水泥不倒流回小套管内。

对于上部不带回接筒的尾管悬挂器，套管回接施工过程中，一是无法实现回接套管的居中，不能保证两段套管完全对接；二是管柱中没有单流阀结构，无法解决停泵后固井水泥的倒流问题，容易造成“灌香肠”事故。

授权公告号为CN203961895U的中国实用新型专利文献公开了一种尾管回接插头，该尾管回插接头包括由上向下依次连接的本体、引鞋以及引导管，本体上端设有内螺纹，本体外壁安装有多道密封圈，本体外壁还设有环形凹槽，使用时将尾管回接插头连接在回接套管柱下端，并随回接套管柱一起下入井筒内，注水泥完成后，使本体插入回接筒内完成座封，本体外壁上的环形凹槽与回接筒之间充满水泥浆，水泥浆凝固后形成致密水泥环，通过致密水泥环和密封圈双重密封解决回接插头与回接筒之间的密封问题。

该尾管回接插头只能适用于上部带有回接筒的尾管悬挂器，而不能适用于上部不带回接筒的尾管悬挂器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种套管回接工具，以解决现有尾管回接插头不能适用于上部不带回接筒的尾管悬挂器的问题。

为实现上述目的，本实用新型套管回接工具采用如下技术方案：

一种套管回接工具，包括筒状主体，筒状主体上端具有用于连接回接套管的上连接结构，筒状主体下端连接有插管，插管用于插入尾管悬挂器内并与尾管悬挂器密封配合，筒状主体或插管内安装有单向阀，单向阀在处于打开状态时将筒状主体内腔与插管内腔连通，使筒状主体内的固井水泥可通过单向阀向下进入插管内，单向阀在处于关闭状态时将筒状主体内腔与插管内腔隔断，使插管内的固井水泥不能向上倒流至筒状主体中。

有益效果：施工时将套管回接工具连接在回接套管底部，随回接套管下入井内，正循环向井内注入固井水泥，单向阀被打开，固井水泥通过套管回接工具、进入并充满原井上部大套管和回接套管之间的环形空间后，停止注入固井水泥，单向阀关闭，能够防止固井水泥倒流，然后下放钻具将插管插入尾管悬挂器内，进行候凝，候凝结束后在回接套管和原井大套管之间形成致密水泥环。本实用新型的套管回接工具可适用于上部不带回接筒的尾管悬挂器，单向阀能够防止固井水泥倒流，插管直接插入尾管悬挂器内，对回接套管进行扶正，保证回接套管与原井小套管完全对接。

进一步地，所述单向阀安装在筒状主体内。

有益效果：插管上端需要与筒状主体进行连接，插管下段需要与尾管悬挂器适配并插入尾管悬挂器内，如果将单向阀安装在插管内，会使插管的结构较为复杂，而将单向阀安装在筒状主体内，既不会复杂化插管结构，单向阀安装也较为方便。

进一步地，所述筒状主体的内壁上设有朝下的台肩，单向阀安装在台肩处，所述插管与单向阀下部抵顶配合而将单向阀压紧在所述台肩处。

有益效果：通过设置台肩对单向阀在筒状主体内的安装位置进行定位，通过插管将单向阀压紧安装在台肩处，这样使单向阀安装方便。

进一步地，所述单向阀包括阀体和位于阀体上方的阀座，阀体上还有连通阀体内腔与阀体外部的阀体通道，阀座上设有连通阀体内腔和阀座外部的阀座通道，阀体内安装有阀球，阀球在阀体内上下运动从而让开和封堵阀座通道。

有益效果：单向阀结构简单，组装方便。

进一步地，所述阀体为上端开口的筒状结构，所述阀座为圆环结构，阀体与阀座外径相等，阀体内径大于阀座内径，阀球安装在阀体内，阀球直径小于阀体内径，阀体底部设有若干上下贯通的过流孔，过流孔构成所述阀体通道，阀座具有上下延伸的中心通孔，中心通孔的直径小于阀球的直径，中心通孔构成所述阀座通道。

有益效果：在阀座上设置上下延伸的中心通孔，能够提供较大的过流通道，便于固井水泥通过，在阀体底部设置若干上下贯通的过流孔，能够提供尽可能多的过流通道，方便固井水泥向下流出，在停止注入固井水泥后下方插管中的固井水泥也能够快速进入阀体内腔而将单向阀关闭。

进一步地，所述阀体、阀座均为铝合金材质，所述阀球为尼龙球，所述插管为铝合金材质。

有益效果：阀体、阀座、阀球以及插管均采用易钻材料，在固井候凝结束后可下入钻磨工具将其钻掉，最终形成完整的套管管柱。

进一步地，所述筒状主体与插管可拆连接。

有益效果：筒状主体与插管可拆连接，不使用时二者可以分开，携带方便，送至现场后直接组装即可。

进一步地，所述筒状主体的下端设有下端母扣，插管上部设有与下端母扣适配的公扣，筒状主体与插管丝扣连接。

有益效果：筒状主体与插管组装方便、省时。

进一步地，所述插管包括上部大径段和下部小径段，上部大径段与筒状主体相连，上部大径段与下部小径段相连处形成朝下的台阶面，台阶面用于与原井小套管的上端面密封挡止配合。

有益效果：能够对插管的插入深度进行限定，保证插管与原井小套管的可靠对接。

进一步地，所述插管的下端具有上大下小的锥形引导面，以便插入尾管悬挂器。

有益效果：通过锥形引导面对插管的插入动作进行引导，使插管能够准确、快速插入尾管悬挂器。

附图说明

图1为本实用新型套管回接工具的结构示意图；

图2为图1中筒状主体的结构示意图；

图3为图1中单向阀的阀座的结构示意图；

图4为图1中单向阀的阀体的结构示意图；

图5为图4所示阀体的仰视图

图6为图1中插管的结构示意图；

图7为本实用新型套管回接工具连接在回接套管底部后的固井施工图；

图8为候凝管柱图；

图9为完井管柱图；

图中：1、原井大套管；2、原井小套管；3、尾管悬挂器；4、回接套管；5、套管回接工具；501、筒状主体；502、阀座；503、阀球；504、阀体；505、插管；506、阀座通道；507、锥形面；508、过流孔；509、台肩；510、公扣；511、台阶面；512、锥形引导面；513、上端母扣；514、下端母扣。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型套管回接工具5的实施例1：

如图1所示，本实用新型套管回接工具5包括筒状主体501，筒状主体501下端连接有插管505，筒状主体501内部安装有单向阀。如图2所示，筒状主体501为双母接头，筒状主体501的上端母扣513用于连接回接套管4，下端母扣514用于连接插管505。插管505上端设有与筒状主体501的下端母扣514适配的公扣510，插管505与筒状主体501下端丝扣连接。单向阀包括阀体504、阀座502以及阀球503，阀体504为上端开口的筒状结构，阀座502位于阀体504上方，阀座502为圆环结构，阀体504与阀座502外径相等，阀体504内径大于阀座502内径，阀球503安装在阀体504内，阀球503直径小于阀体504内径，阀球503能够在阀体504中上下活动。如图3所示，阀座502具有上下延伸的中心通孔，中心通孔的直径小于阀球503的直径，防止阀球503向上脱出阀座502，中心通孔构成连通阀体504内腔与上方筒状主体501的内腔的阀座通道506。中心通孔的下部孔壁具有上小下大的锥形面507，能够在阀球503向上运动至刚接触阀座502时对阀球503进行引导，使阀球503沿锥形面507滑至封堵阀座通道506的位置。如图4、图5所示，阀体504底部设有若干过流孔508，过流孔508构成连通阀体504内腔与下方插管505内腔的阀体504通道，在阀座502底部中心位置设有一个中心过流孔508，围绕中心过流孔508设有两圈偏过流孔508，同一圈的四个偏过流孔508在同一圆周上均布，两圈偏过流孔508在周向上位置错开，当下方水泥向上流动时，这样的过流孔508布置方式能够使阀球503在各方向受力尽可能均衡，使阀球503尽可能保持直线轨迹向上运动，从而封堵住阀座通道506。当阀球503让开阀座通道506时，单向阀被打开，上方筒状主体501内腔中的固井水泥可通过单向阀流入下方插管505中；当阀球503封堵阀座通道506时，单向阀被关闭，下方插管505中的固井水泥不能倒流入上方筒状主体501中。

筒状主体501的内壁上设有朝下的台肩509，如图2所示，阀座502上部坐于台肩509上，与此同时，阀体504下部与插管505上端面抵顶配合而将单向阀整体压紧装配在筒状主体501内。

如图6所示，插管505包括上部大径段和下部小径段，上部大径段上设有与筒状主体501的下端母扣514适配的的公扣510，上部大径段与下部小径段相连处形成朝下的台阶面511，台阶面511用于与原井小套管2的上端面密封挡止配合，下部小径段的下部外壁面具有上大下小的锥形引导面512，通过锥形引导面512对插管505的插入动作进行引导，使插管505能够准确、快速插入尾管悬挂器3。

具体实施过程如下：

当需要进行上部套管回接施工时，将本实用新型套管回接工具5连接于回接套管4的底部，如图7所示，通过钻具下入井内设计深度，然后正循环向井内注入固井水泥，实施固井施工。阀球503受到向下的作用力大于井内气压作用在阀球503上的向上作用力，单向阀被打开，固井水泥通过筒状主体501、单向阀、插管505进入并充满原井大套管1和回接套管4之间的环形空间后，停止注入固井水泥，在停止注入固井水泥后，阀球503向上运动，封堵阀座通道506，防止固井水泥倒流。然后下放钻具将插管505插入原井小套管2的尾管悬挂器3内，如图8所示，进行候凝。候凝结束后在回接套管4和原井大套管1之间形成致密水泥环，本实施例中阀体504、阀座502以及插管505均为铝合金材质，阀球503为尼龙球，这些均为易钻材料，在候凝结束后可下入钻磨工具将其钻掉，最终形成完整的套管管柱，如图9所示。

本实用新型的套管回接工具5可适用于上部不带回接筒的尾管悬挂器3，当需要进行套管回接时，可直接下入回接套管4进行回接施工，同时，插入尾管悬挂器3内部的构件均为易钻材料，便于后期上下两部分套管形成整体管柱。套管回接工具5的内部所设单向阀能够防止固井水泥倒流，插管505直接插入尾管悬挂器3内，能够对回接套管4进行扶正，保证回接套管4与原井小套管2完全对接。

实施例2：与实施例1的区别是，单向阀安装在插管的上部大径段中，阀体下端面坐于上部大径段的内部底面上，同时在插管上端内部丝扣连接有挡环，挡环下端面与阀座上端面压紧配合，单向阀被压紧安装在插管内。

实施例3：与实施例1的区别是，单向阀的阀体上设有外螺纹段，筒状主体的内壁上对应设有内螺纹段，阀体通过螺纹固定连接在筒状主体内部。

实施例4：与实施例1的区别是，单向阀包括阀体，阀体上端固定连接有阀座，阀体内安装有阀芯，阀芯为板状结构，板状阀芯的上端面面积大于阀座通道的横截面积，在阀芯压紧在阀座通道上时阀芯上端面与阀座下端面密封配合而将阀座通道堵住。

实施例5：与实施例1的区别是，单向阀为带弹簧的单向阀，阀体内部安装有弹簧座，弹簧座上安装有弹簧，弹簧一端与阀球相连接，自由状态下阀球在弹簧的作用力下挤压在阀座上从而封堵阀座通道，注入固井水泥时克服弹簧作用力而使阀球向下运动，将阀座通道打开。

实施例6：与实施例1的区别是，筒状主体与插管通过螺栓固定连接。

实施例7：与实施例1的区别是，筒状主体与插管焊接在一起。

实施例8：与实施例1的区别是，插管的下部小径段的下端部外径与其他部位外径相同，没有设置锥形引导面。

实施例9：与实施例1的区别是，插管各部位直径均相等，插管外径略小于原井小套管内径，筒状主体的外径与原井小套管外径相等，筒状主体的内径与原井小套管内径相等，筒状主体的下端面能够与原井小套管的上端面形成密封挡止配合，从而对插管的下入深度进行限定。

上述实施例1中，阀体、阀座以及插管均为铝合金材质，阀球为尼龙球，在其他实施例中，这些零部件也可以采用其他易钻材质。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种套管回接工具，其特征在于：包括筒状主体(501)，筒状主体(501)上端具有用于连接回接套管(4)的上连接结构，筒状主体(501)下端连接有插管(505)，插管(505)用于插入尾管悬挂器(3)内并与尾管悬挂器(3)密封配合，筒状主体(501)或插管(505)内安装有单向阀，单向阀在处于打开状态时将筒状主体(501)内腔与插管(505)内腔连通，使筒状主体(501)内的固井水泥可通过单向阀向下进入插管(505)内，单向阀在处于关闭状态时将筒状主体(501)内腔与插管(505)内腔隔断，使插管(505)内的固井水泥不能向上倒流至筒状主体(501)中。

2.根据权利要求1所述的套管回接工具，其特征在于：所述单向阀安装在筒状主体(501)内。

3.根据权利要求2所述的套管回接工具，其特征在于：所述筒状主体(501)的内壁上设有朝下的台肩(509)，单向阀安装在台肩(509)处，所述插管(505)与单向阀下部抵顶配合而将单向阀压紧在所述台肩(509)处。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的套管回接工具，其特征在于：所述单向阀包括阀体(504)和位于阀体(504)上方的阀座(502)，阀体(504)上还有连通阀体(504)内腔与阀体(504)外部的阀体(504)通道，阀座(502)上设有连通阀体(504)内腔和阀座(502)外部的阀座通道(506)，阀体(504)内安装有阀球(503)，阀球(503)在阀体(504)内上下运动从而让开和封堵阀座通道(506)。

5.根据权利要求4所述的套管回接工具，其特征在于：所述阀体(504)为上端开口的筒状结构，所述阀座(502)为圆环结构，阀体(504)与阀座(502)外径相等，阀体(504)内径大于阀座(502)内径，阀球(503)安装在阀体(504)内，阀球(503)直径小于阀体(504)内径，阀体(504)底部设有若干上下贯通的过流孔(508)，过流孔(508)构成所述阀体(504)通道，阀座(502)具有上下延伸的中心通孔，中心通孔的直径小于阀球(503)的直径，中心通孔构成所述阀座通道(506)。

6.根据权利要求5所述的套管回接工具，其特征在于：所述阀体(504)、阀座(502)均为铝合金材质，所述阀球(503)为尼龙球，所述插管(505)为铝合金材质。

7.根据权利要求1所述的套管回接工具，其特征在于：所述筒状主体(501)与插管(505)可拆连接。

8.根据权利要求7所述的套管回接工具，其特征在于：所述筒状主体(501)的下端设有下端母扣(514)，插管(505)上部设有与下端母扣(514)适配的公扣(510)，筒状主体(501)与插管(505)丝扣连接。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的套管回接工具，其特征在于：所述插管(505)包括上部大径段和下部小径段，上部大径段与筒状主体(501)相连，上部大径段与下部小径段相连处形成朝下的台阶面(511)，台阶面(511)用于与原井小套管(2)的上端面密封挡止配合。

10.根据权利要求1-3任意一项所述的套管回接工具，其特征在于：所述插管(505)的下端具有上大下小的锥形引导面(512)，以便插入尾管悬挂器(3)。

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