CN2490308Y - 一种局部双层组合套管接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油、天然气和地质钻探中用于完井工程的器具。本实用新型提供一种局部双层组合套管接头,由公接头5、母接头3、联接装置、密封环9组成,所述母接头3与套管螺纹联接,其上开有注入孔41和压力平衡孔42,所述公接头5与母接头3螺纹联接,所述公接头5与内层套管2螺纹联接,并通过联接装置和密封环9与外层套管1实现密封联接。使用该接头填充介质的局部双层组合套管,能有效地抵抗塑性岩层超高压,防止油气井套管被挤压变形或挤毁,同时成本低廉,质量可靠,施工方便,易于大规模推广使用,特别适合于盐岩、泥岩、页岩、膏岩、膏盐岩等塑性地层中的完井工程。

Description

一种局部双层组合套管接头

(一)技术领域

本实用新型涉及石油、天然气和地质钻探中用于完井工程的器具，特别涉及盐岩、泥岩、页岩、膏岩、膏盐岩等塑性地层中的完井器具。

(二)背景技术

复杂地层的套管损坏是十分严重的，在盐岩、泥岩、页岩、膏岩、膏盐岩等塑性地层，由于地层的蠕变、滑移、出砂或其它原因，常常造成油气井套管被挤压变形或挤毁，轻则影响油气井的注水采油作业，重则导致油气井报废，造成国家财产的巨大损失。

为解决上述问题，通常在超高压地层采用双层组合套管或局部双层组合套管，在我国成功的例子有华北油田提出的一种井口浇注方案，在塑性超高压地层，通过注水泥下阀、套管扶正器、内层套管接箍、注水泥上阀形成局部双层组合套管，然后通过注水泥上阀注入高强度水泥浆，从而在塑性地层形成局部双层组合套管(中国实用新型专利CN2189200Y)。但这种方法有以下不足：

(1)施工周期较长，施工不方便。双层组合套管的形成与水泥浆的注入都是在现场完成的，与正常固井作业相比，需要额外的工具与设备(如注水泥设备)，再加上质量检查等，因而，比正常的完井周期要长，施工很不方便。

(2)注入的水泥浆要求极高。由于是在现场施工，水泥浆注入完毕后就要进行下一步的固井作业，因此要求注入组合套管环空水泥浆的凝析水为零，否则，组合套管环形空间容易出现水带、水环等。

(3)组合套管整体结构的质量较难控制。局部双层组合套管的长度从数十米到数百米，甚至更长，由于套管扶正器、内层套管接箍的影响，使水泥浆的流通受到影响，组合套管越长，影响越大，质量越难以控制。

(三)发明内容

本实用新型的目的就是提供一种局部双层组合套管接头，利用该接头填充介质的局部双层组合套管，既能有效地满足套管柱承受塑性地层超高压、防止套管变形或挤毁的要求，同时又具有便于生产、质量得到有效控制、施工方便等优点。

本发明提供以下技术方案。

一种局部双层组合套管接头，由公接头、母接头、联接装置、密封环组成，所述母接头与套管螺纹联接，其上开有注入孔和压力平衡孔，所述公接头与母接头螺纹联接，所述公接头与内层套管螺纹联接，并通过联接装置和密封环与外层套管实现密封联接。

该联接装置可以使用联接套，在联接套内侧沿圆周方向开有一道槽，其上开有一槽孔，通过旋转联接套和槽孔，在联接套上所开槽的四个大致对称的位置装配四个柱销，从而将公接头与联接套联接在一起，并通过密封环实现公接头与外层套管以及内、外层套管的密封联接。

利用该接头进行局部双层组合套管填充介质，其工作过程如下：

(1)将公接头与内层套管螺纹联接后，将密封环置于内、外层套管之间，通过联接套、柱销和密封环，使内、外层套管之间、公接头与外层套管之间实现密封联接。然后将公接头的另一端与母接头联接，在螺纹拧到位后，形成中空的单根局部双层组合套管。

(2)将中空的单根局部双层组合套管斜靠在支架上，母接头一端在上，公接头一端在下。用泵从母接头上的注入孔注入水泥浆、原油、机油等填充介质，注入介质时，可用振捣器振动外层套管，以充分保证填充介质的密实度。

(3)在环空填充介质浇注完毕后，先用丝堵头封死注入孔，然后通过母接头上的压力平衡孔，观测双层间液面的情况，当确认无异常后，用丝堵头封死该孔。然后再将母接头与套管螺纹连接。即可进行固井施工。

以上所述螺纹联接，均为密封联接。

在井场固井施工时，首先下生产套管，在盐岩、泥岩、页岩、膏岩、膏盐岩等塑性地层上下各20～50米的范围内下填充介质的双层组合套管，最后再下余下的生产套管，可达到令人满意的固井效果。

使用联接套、注销、密封环联接公接头和外层套管时，在填充介质之前，必须将联接套上的槽孔堵死，以防止注入填充介质时产生泄露。

本实用新型提供的局部双层组合套管接头，它能使油气井套管有效地抵抗塑性岩层超高压，防止套管被挤压变形或挤毁，并具有以下优点：

(1)在进行塑性地层超高压外力定量计算的基础上，可以灵活设计出一系列结构相同而尺寸不同的接头，在满足不同地层套管柱抗挤毁强度的前提下，达到最经济的目的。

(2)利用接头得到的单根局部双层组合套管(约10米)，可在工厂大规模生产，即可以根据油田需要进行系列化生产，从而大大降低成本。

(3)用介质(可以是原油、稠油或水泥浆)注入单根局部双层组合套管时，用振捣器振动外层套管，以保证填充介质的密实度，由于环空中没有套管扶正器与套管接箍，因此更能保证组合套管整体结构的质量。

(4)施工方便，在井场固井施工时与普通下套管作业与固井作业完全相同，不需要额外的工具与设备，因此易于大规模推广使用。

(四)附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型的剖视图。

图3是本实用新型母接头的剖视图。

图4是本实用新型联接套的剖视图。

图中：1—外层套管、2—内层套管、3—母接头、41—注入孔、42—压力平衡孔、5—公接头、6—槽孔、7—柱销、8—联接套、9—密封环、10—槽

(五)具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

参看图1、图2，将公接头5与内层套管2螺纹联接后，将密封环9置于内、外层套管2、1之间，通过联接套8、柱销7和密封环9，使内、外层套管之间、公接头5与外层套管1之间实现密封联接。然后将公接头5的另一端与母接头3联接，在螺纹拧到位后，形成中空的单根局部双层组合套管。在填充介质之前，将联接套上的槽孔6堵死，防止介质泄露。

参看图3，通过泵从母接头上的注入孔41注入水泥浆、原油、机油等填充介质，在环空填充介质浇注完之后，首先用丝堵头封死注入孔41，然后通过母接头上的压力平衡孔42，观测双层间液面的情况，当确认无异常后，用丝堵头封死该孔。

参看图4，联接套(8)上沿圆周方向开有一槽10，其上有一槽孔6，通过旋转联接套，可通过槽孔在该槽的大致对称的四个位置装配四个柱销。

Claims (2)

1一种局部双层组合套管接头，由公接头(5)、母接头(3)、联接装置、密封环(9)组成，所述母接头(3)与套管螺纹联接，其上开有注入孔(41)和压力平衡孔(42)，所述公接头(5)与母接头(3)螺纹联接，所述公接头(5)与内层套管(2)螺纹联接，并通过联接装置和密封环(9)与外层套管(1)实现密封联接。

2如权利要求1所述的接头，其特征在于，所述联接装置为联接套(8)，在联接套内侧沿圆周方向开有一道槽(10)，其上开有一槽孔(6)，在槽的四个大致对称的位置装配柱销(7)。

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