CN218150785U

CN218150785U - 一种通用回接管柱

Info

Publication number: CN218150785U
Application number: CN202221811100.9U
Authority: CN
Inventors: 王治磊; 梁承春; 李俊鹿; 石明杰; 吴锦伟; 范彦峰
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec North China Oil and Gas Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec North China Oil and Gas Co
Priority date: 2022-07-13
Filing date: 2022-07-13
Publication date: 2022-12-27
Anticipated expiration: 2032-07-13

Abstract

本实用新型涉及一种通用回接管柱，包括管体以及连接在管体下端的回接插头，回接插头具有用于与悬挂器的回接筒密封配合的密封周面，密封周面上设有密封件，回接插头具有通用密封部，通用密封部为台阶轴结构，台阶轴结构具有两级以上环形台阶而对应形成沿上下方向依次排布的两级以上的密封段；相邻两级密封段中，处于上方的密封段的外径大于处于下方的密封段的外径；各级密封段的外周面分别用于形成所述密封周面，而对应配合不同大小的悬挂器的回接筒，各级密封段上均设有所述密封件；可以利用不同密封段的外周面形成不同大小密封周面，以与不同大小的悬挂器回接筒配套使用，提高通用性，降低作业成本。

Description

一种通用回接管柱

技术领域

本实用新型涉及油气开采管柱技术领域，具体涉及一种通用回接管柱。

背景技术

水平井采用悬挂裸眼预置管柱完井是当前主要完井方式之一，水平井直井段技术套管采用7″套管固井，水平段悬挂4¹/₂″裸眼预置管柱。水平井前期压裂试油气及后期各类措施作业，在作业前都需要在直井段回接4¹/₂″套管，提高作业循环携带效率，确保井眼轨迹通径，同时降低由于井筒内径变径导致的卡钻风险。

油田现场采用悬挂器悬挂套管，悬挂器上部设有用于与回接管柱相连的回接筒，回接管柱的末端设有与悬挂器配套的回接插头，通过回接插头插入回接筒内以实现回接。如申请公布号为CN109267943A的中国发明专利申请文件中公开的一种回接管柱，其由下到上依次包括回接插头、第一套管短节、裸眼封隔器、第二套管短节、锚定器、第三套管短节、回插管组件，其中回接插头用于与悬挂器回接筒之间通过插接实现配合，在回接插头的外周面上设置有三组上下间隔设置的橡胶件，使用时，使回接插头进入悬挂器回接筒内的指定位置，回接插头外周面上的橡胶件用于保证回接插头与回接筒之间的密封。

上述这种回接管柱也是目前常用的回接管柱结构，但是，这种回接管柱不具有通用性，由于回接插头密封结构设计是同悬挂器一一配套使用的，而同一油田往往使用不同厂家、不同尺寸的套管悬挂器，不同悬挂器的回接筒内径有大有小，这样不仅使得回接插头需要配套有多种规格，而且也会使得后续回接管柱时的回接、丢手操作不尽相同，作业难度较大，从而导致作业成本增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种通用回接管柱，以解决现有的回接管柱缺乏通用性而导致作业成本高的问题。

本实用新型的通用回接管柱的技术方案是：

一种通用回接管柱，包括管体以及连接在管体下端的回接插头，回接插头的轴线沿上下方向延伸，回接插头具有用于与悬挂器的回接筒的内周面密封配合的密封周面，密封周面上设有密封件，回接插头具有通用密封部，通用密封部为台阶轴结构，台阶轴结构具有两级以上环形台阶而对应形成沿上下方向依次排布的两级以上的密封段；相邻两级密封段中，处于上方的密封段的外径大于处于下方的密封段的外径；各级密封段的外周面分别用于形成所述密封周面，而对应配合不同大小的悬挂器的回接筒，各级密封段上均设有所述密封件。

有益效果：在回接插头上设置台阶状的通用密封部，从而能够形成外径大小不同的两级以上密封段，在各密封段的外周面上均设置密封件，这样就可以利用不同密封段的外周面形成不同大小的密封周面，以与不同大小的悬挂器回接筒配套使用，适用于不同内径的悬挂器回接筒的密封，提高了回接管柱的通用性，有利于降低作业成本。

进一步地，密封段沿上下方向的长度范围为1-1.5m。

有益效果：保证回接插头插入回接筒后的密封性，同时防止每级密封段过长而占用过多尺寸以使通用密封部上的密封段级数减少，同时也有利于保证内径尺寸，避免在管柱内起下大直径工具发生刮碰和卡阻。

进一步地，每级密封段上设有两道以上环形密封槽，各环形密封槽上下间隔布置，环形密封槽内设有密封圈，密封圈形成所述密封件。

有益效果：在环形密封槽内安装密封圈并在密封周面上形成两道以上密封圈，有利于提高密封可靠性。

进一步地，回接插头上于通用密封部的下侧设有引鞋。

有益效果：便于在大井斜段使用时，回接插头顺利进入悬挂器回接筒内。

进一步地，还包括扶正器，扶正器用于扶正回接管柱。

有益效果：在回接管柱下井时，通过扶正器的扶正作用，便于回接插头插入回接筒。

进一步地，回接插头还包括用于与管体连接的接头部，接头部处于通用密封部的上侧，扶正器设置在接头部上。

有益效果：将扶正器直接设置在回接插头上，提高大井斜段回接插头可插入性和密封性。

进一步地，扶正器包括三个扶正块，三个扶正块沿周向均布在接头部的外周面上。

有益效果：通过周向均布的三个扶正块对回接插头进行扶正，结构简单，成本低，同时防止扶正块过多导致卡钻。

进一步地，还包括封隔器，封隔器采用无支撑封隔器。

有益效果：适用任何井斜坐封，提高回接管柱的通用性。

进一步地，封隔器为扩张式长胶筒封隔器。

有益效果：提高在大井斜段使用的密封性，管柱内高压作业时，封隔器扩张坐封实现环空密封，在环空打备压后，可以防止回接管柱上顶、密封失效。

进一步地，还包括封隔器，管体包括套管短节，封隔器安装在套管短节上，回接插头连接在套管短节的下端。

有益效果：这样能够使得封隔器靠管柱下部设置，有利于保护技术套管，而且能够减小封隔器与回接插头的安装距离，可以有效防止高压作业时，回接管柱上顶导致封隔器和回接插头间套管收缩，回接插头密封失效问题。

附图说明

图1为本实用新型的通用回接管柱实施例1的结构示意图；

图2为图1中的回接插头的结构示意图。

图中：1、套管接箍；2、封隔器；3、套管短节；4、扶正块；5、回接插头；51、接头部；52、内螺纹扣；53、通用密封部；54、引鞋；6、密封圈。

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了，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，本实用新型的具体实施方式中可能出现的术语如“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，可能出现的术语如“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，由可能出现的语句“包括一个……”等限定的要素，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。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步地详细描述。

本实用新型的通用回接管柱的实施例1：

如图1、图2所示，通用回接管柱包括套管接箍1、封隔器2、套管短节3、扶正块4、回接插头5。套管短节3、套管接箍1以及与套管接箍1上端连接的上部套管用于形成回接管柱的管体，回接插头5连接在管体下端，回接插头5为管状结构，具有与管体内孔相通的中心孔，回接插头5的轴线沿上下方向延伸，回接插头5的外周面上设有用于与悬挂器的回接筒密封配合的密封周面。

回接插头5从上到下依次包括接头部51、缩颈部和通用密封部53。接头部51的内壁面上设有内螺纹扣52以用于与套管短节3的下端连接。缩颈部用于接头部51与通用密封部53之间的过渡连接。通用密封部53为多级台阶轴结构，具有多级环形台阶，通用密封部53的外周面为多级台阶面，每一级台阶所对应的通用密封部53的部分构成一级密封段，本实施例中，通用密封部53共分为六级，即形成六级密封段，每一级密封段上均设有密封件，以用于与对应的回接筒密封配合。

回接插头5的通用密封部53是上粗下细结构，各级台阶是上下依次排布，相应地，各级密封段沿上下方向依次排布，且相邻两级密封段中，处于上方的密封段的外径大于处于下方的密封段的外径。密封段具有沿上下方向延伸且环绕回接插头5轴线的外周面，各级密封段的外周面分别用于形成密封周面，密封件设置在密封周面上，以在用于不同内径的回接筒回接时，通过不同的密封段进行密封配合。

每级密封段上设有两道以上环形密封槽，各环形密封槽上下间隔布置，环形密封槽内设有密封圈6，密封圈6为O型密封圈，密封圈6形成密封件，双O型密封胶圈保证密封可靠。

回接插头5上于通用密封部53的下侧设有引鞋54，引鞋采用笔尖设计，便于在大井斜段使用时，回接插头5顺利进入悬挂器回接筒内。

扶正器安装在回接插头5的接头部51上，扶正器包括三个扶正块4，三个扶正块4沿周向均布在接头部51的外周面上。将扶正器直接设置在回接插头5上，提高大井斜段回接插头5可插入性和密封性，便于回接插头5插入悬挂器回接筒并提高配合度和密封性，同时也可以扶正上部封隔器2，提高其密封性。通过周向均布的三个扶正块4进行扶正，结构简单，成本低，同时防止扶正块4过多导致卡钻。

封隔器2采用大直径、无支撑、扩张式、长胶筒封隔器，具体选择K344型封隔器，适用任何井斜坐封，同时满足大井斜段密封及大通径要求。管柱内高压作业时，封隔器2扩张坐封实现环空密封，在环空打备压后，可以防止回接管柱上顶、密封失效。同时大通径设计不影响后期起下大直径工具作业，结构简单、易于操作，降低了作业风险和作业成本。

封隔器2安装在套管短节3上，能够靠近回接插头5，这样一是能够使得封隔器2靠管柱下部设置，有利于保护技术套管，二是能够减小封隔器2与回接插头5上的扶正器之间的距离，减小井斜影响，扶正封隔器2坐封，提高其密封性，三是能够减小封隔器2与回接插头5的安装距离，可以有效防止高压作业时，回接管柱上顶导致封隔器2和回接插头5间套管收缩，回接插头5密封失效问题。

使用时，以用于某油田的作业过程为例进行说明，将这种结构的回接管柱用于某油田预置管柱完井的水平井回接4¹/₂″套管进行冲砂、钻铣球座、测试作业，水平井为三级井身结构，直井段技术套管为7″套管固井，其内径φ161.7mm，水平段悬挂4¹/₂″裸眼预置管柱完井，其不同水平井的悬挂器内径范围φ98mm-φ105mm，4¹/₂″套管内径φ101.6mm，悬挂器平均深度2067m、悬挂器处平均井斜角75°、平均狗腿度为5.3°/30m，储层深度2100-2300m，温度67℃，原始地层压力19.5Mpa；

回接插头密封结构长度1.3m，O型密封圈直径6mm，环形密封槽宽度10mm，密封可承压70Mpa，回接插头壁厚度大于6.5mm，钢级N80材质。扶正块外径Φ156mm。采用K344型封隔器，耐温90℃，耐压70MPa，内径Φ101.6mm，与4¹/₂″套管通径；

实施步骤：

①模拟通井(自下而上)：下φ156mm×2m通井规+油管串通井至悬挂器，并反冲洗合格。

②组回接管柱(自下而上)：回接插头+扶正器+K344型封隔器+4¹/₂″套管串至井口，封隔器安装在距离回接插头上部3m处。

③回接管柱下井：严格控制下管柱速度，防止封隔器及回接插头在下入过程中密封胶皮磨损和中途坐封。

④进行回接：回接插头下至悬挂器上部5m，进行反冲洗至悬挂器顶部，标记深度，下放回接管柱，加压3t，核实插入深度，上提调整回接套管短节，加压插入回接筒内，同时井口悬挂回接管柱。

⑤环空试压：环空打压15MPa，观察回接管柱内返水情况，验证回接密封性，并完井。

该回接管柱现场应用效果：针对预置管柱完井的水平井进行套管回接作业共7井次，回接成功率100％，最高施工井口压力58MPa，回接密封良好，施工过程中未发生回接密封失效问题，施工结束，成功丢手并起出回接管柱，成功率100％。

这样利用不同密封段的外周面形成不同大小密封周面，以与不同大小的悬挂器回接筒配套使用，适用于不同内径的悬挂器回接筒的密封，提高了回接管柱的通用性，回接插头更换密封圈可重复利用，实现同一回接管柱可回接多口井，工序简单，易于操作，密封承压可靠度高，有利于降低作业成本。简化了回接管柱结构、降低制作成本，简化回接、丢手施工工序，降低作业风险，提高回接、密封及丢手的可靠性、经济性和可操作性。

本实用新型的通用回接管柱的实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，每级密封段上设有两道密封圈。而本实施例中，每级密封段上设有三道密封圈。

本实用新型的通用回接管柱的实施例3：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，扶正器设置在回接插头的接头部上。而本实施例中，扶正器设置在管体上。

本实用新型的通用回接管柱的实施例4：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，通用密封部分为六级密封段，本实施例中，通用密封部分为两级密封段。

最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动地修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种通用回接管柱，包括管体以及连接在管体下端的回接插头(5)，回接插头(5)的轴线沿上下方向延伸，回接插头(5)具有用于与悬挂器的回接筒的内周面密封配合的密封周面，密封周面上设有密封件，其特征是，回接插头(5)具有通用密封部(53)，通用密封部(53)为台阶轴结构，台阶轴结构具有两级以上环形台阶而对应形成沿上下方向依次排布的两级以上的密封段；相邻两级密封段中，处于上方的密封段的外径大于处于下方的密封段的外径；各级密封段的外周面分别用于形成所述密封周面，而对应配合不同大小的悬挂器的回接筒，各级密封段上均设有所述密封件。

2.根据权利要求1所述的通用回接管柱，其特征是，密封段沿上下方向的长度范围为1-1.5m。

3.根据权利要求1或2所述的通用回接管柱，其特征是，每级密封段上设有两道以上环形密封槽，各环形密封槽上下间隔布置，环形密封槽内设有密封圈(6)，密封圈(6)形成所述密封件。

4.根据权利要求1或2所述的通用回接管柱，其特征是，回接插头(5)上于通用密封部(53)的下侧设有引鞋(54)。

5.根据权利要求1或2所述的通用回接管柱，其特征是，还包括扶正器，扶正器用于扶正回接管柱。

6.根据权利要求5所述的通用回接管柱，其特征是，回接插头(5)还包括用于与管体连接的接头部(51)，接头部(51)处于通用密封部(53)的上侧，扶正器设置在接头部(51)上。

7.根据权利要求6所述的通用回接管柱，其特征是，扶正器包括三个扶正块(4)，三个扶正块(4)沿周向均布在接头部(51)的外周面上。

8.根据权利要求1或2所述的通用回接管柱，其特征是，还包括封隔器(2)，封隔器(2)采用无支撑封隔器。

9.根据权利要求8所述的通用回接管柱，其特征是，封隔器(2)为扩张式长胶筒封隔器。

10.根据权利要求1或2所述的通用回接管柱，其特征是，还包括封隔器(2)，管体包括套管短节(3)，封隔器(2)安装在套管短节(3)上，回接插头(5)连接在套管短节(3)的下端。