套管头制造技术

本实用新型专利技术提供了一种套管头，属于煤层气井钻井领域，包括本体，本体的中间部分设置有嵌设生产套管的第一通孔，本体分为相互连接的平滑段和螺纹段，第一通孔贯穿平滑段和螺纹段，螺纹段的外侧设置有用于与表层套管螺纹连接的外螺纹。本体的螺纹段设置有外螺纹，在表层套管的内侧设置内螺纹，外螺纹与内螺纹配合；首先旋拧本体使本体的螺纹段的外螺纹与表层套管内侧的内螺纹相互配合，然后将生产套管置入第一通孔内，由于本体与表层套管之间通过螺纹连接，不需要焊、割作业，避免了对表层套管金相结构的破坏，有效提高表层套管的强度；安装时只需要将本体旋拧进表层套管即可，安装时间短、工艺简单，减轻施工人员的劳动强度，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤层气井钻井领域，具体而言，涉及套管头。
技术介绍
煤层气，是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净和优质的新能源。煤层气主要通过地面钻井开采，煤层气井钻井采用二开井身结构，井内下入两层套管，其中表层套管是通过管外注水泥封固的方法固定，井口采用环形钢板悬挂生产套管。根据煤层气勘探开发特点，出于保护煤储层的技术考虑，生产套管固井时，水泥浆返至煤层以上300m，从此位置至井口的生产套管外部无水泥(称为自由段套管)，自由段套管未固定。目前，煤层气井的井口装置均使用环形钢板悬挂生产套管，在环形钢板安装过程中需要进行割、焊等作业使其固定在表层套管上，这种方式容易破坏表层套管的金相结构，大大降低表层套管内的强度。
技术实现思路
本技术提供了一种套管头，使上述问题得到改善。本技术是这样实现的：一种套管头，包括本体，本体的中间部分设置有嵌设生产套管的第一通孔，本体分为相互连接的平滑段和螺纹段，第一通孔贯穿平滑段和螺纹段，螺纹段的外侧设置有用于与表层套管螺纹连接的外螺纹。进一步地，本体的外侧设置有至少一个管状的侧耳，侧耳设置有第三通孔，第三通孔贯穿本体的侧壁并与第一通孔连通。由于本体与表层套管之间的螺纹连接处接触面积较大，密封性>较好；上层被生产套管堵住，表层套管和生产套管之间的环形空间的气密性较好；侧耳的第三通孔与第一通孔连通，从而使得本体内的空腔能够与外界连通，从而可以在第三通孔的远离第一通孔的一端安装丝堵、平板阀、压力表等多种配件，实现将表层套管和生产套管之间的环形空间密封、测试表层套管和生产套管之间的环形空间的压强、排除环形空间内的气体以及通过外循环挤注水泥等功能。进一步地，螺纹段的外侧直径小于平滑段的外侧直径。螺纹段与表层套管的内侧采用螺纹连接，螺纹段的外侧直径与表层套管的内侧直径大致相等；螺纹段的外侧直径小于平滑段的外侧直径，即平滑段的外侧直径大于表层套管的内侧直径，当螺纹段完全旋入表层套管内后，平滑段的靠近螺纹段的一端抵住表层套管的顶端，套管头无法继续进行旋拧从而使其位置相对固定，使本体的稳定性增强。进一步地，本体与生产套管之间通过悬挂器连接，悬挂器嵌入第一通孔内，悬挂器设置有容纳生产套管的第二通孔，悬挂器与生产套管固定连接。悬挂器可以与本体配套生产使用，用于连接本体与生产套管，在置入最后一根生产套管前，可以预先将悬挂器放置到指定位置并与生产套管固定，固定过程中可以预先做好密封工作，然后将固定好的生产套管下入即可实现悬挂器与本体的配合，操作简单方便；另外，可以通过更换不同直径的悬挂器适应于不同直径的生产套管，悬挂器的结构相对于本体来说结构更加简单，制作及更换成本更低，不需要生产或更换不同尺寸的本体，减少生产成本。进一步地，第二通孔的内侧设置有用于与生产套管螺纹连接的内螺纹。第二通孔内设置内螺纹，在生产套管上制作出对应的外螺纹，使悬挂器与生产套管之间形成螺纹连接，悬挂器与生产套管之间的接触面积更大，密封效果较好；悬挂器与本体配合生产使用，可以根据需要，控制悬挂器与本体之间的密封效果，从而控制表层套管和生产套管之间的环形空间的密封性。进一步地，本体的侧壁上设置有至少两个第四通孔，第四通孔内穿设有第一顶丝，第一顶丝与第四通孔螺纹连接，第一顶丝的一端抵住悬挂器。完成生产套管固井后，在井口拆卸联顶节时(联顶节是下生产套管时接在最后一根生产套管上用来调节生产套管柱顶面位置，并与水泥头连接的短套管)，施工人员需站在钻台下面手扶链钳，然而这种固定方式的力度较小且不稳定，一旦发生生产套管倒扣现象，会因机械伤害导致人员伤亡，危险性极大。倒扣现象是指由于生产套管是通过多根套管通过螺纹连接组成，相邻的两个生产套管之间发生反转造成两个生产套管松动或滑脱的现象。本体与表层套管之间通过螺纹连接，悬挂器与生产套管之间通过螺纹连接，相互之间相对固定，难以发生相对活动，但是本体和悬挂器之间仅仅是表面贴合，并无固定机构；通过第一顶丝将本体与悬挂器之间固定，在拆卸联顶节时，本体与悬挂器之间无法发生相对转动，从而实现表层套管、本体、悬挂器和生产套管之间的稳定，即生产套管相对于表层套管位置稳定，由于表层套管本身固定，从而使得生产套管不会反转，避免倒扣现象的发生，降低拆卸联顶节时的安全隐患；同时不需要人工手扶链钳，降低施工人员的劳动强度。进一步地，本体的顶端设置有活动杆，活动杆与本体转动连接，悬挂器顶端的靠近本体的部分设置有用于嵌设活动杆的凹槽。活动杆和凹槽的配合作用于第一顶丝的作用类似，都是将本体与悬挂器固定，从而实现生产套管相对于表层套管位置稳定，即生产套管不会反转，避免倒扣现象的发生，降低拆卸联顶节时的安全隐患；同时不需要人工手扶链钳，降低施工人员的劳动强度；使用活动杆和凹槽的固定方式与使用第一顶丝的固定方式相比，操作更加简单，固定时只需要转动活动杆，使其卡入凹槽内即可；活动杆和凹槽既可以与第一顶丝同时使用，也可以分开单独使用。活动杆与本体转动连接的方式多种多样，例如可以是在本体上设置一个转动轴，转动轴的方向与第一通孔的轴心线垂直，活动杆绕转动轴转动，当然，也可以为其它转动连接方式。进一步地，平滑段的靠近螺纹段的一端的侧壁上设置有第五通孔，第五通孔内穿设有第二顶丝，第二顶丝与第五通孔螺纹连接，第二顶丝的一端抵住生产套管。若没有其它的固定装置，本体与生产套管之间容易发生相对转动，拆卸联顶节时容易出现倒扣现象；在平滑段增设第二顶丝，生产套管位置固定后，使用第二顶丝将本体与生产套管固定，从而实现生产套管与表层套管之间的固定，拆卸联顶节时，生产套管不会跟随联顶节转动，避免倒扣现象的发生。另外，即使加装第一顶丝固定本体与悬挂器后，由于悬挂器与生产套管之间采用的是螺纹连接，生产套管仍然可能跟随联顶节转动，导致生产套管从悬挂器滑脱等现象发生倒扣，第二顶丝可以完全避免生产套管和悬挂器的螺纹连接处出现松动或滑脱，减少发生倒扣现象的几率。进一步地，平滑段的靠近螺纹段的一端设置有凸块，凸块设置在表层套管的外侧，凸块上设置有第六通孔，第六通孔内穿设有第三顶丝，第三顶丝与第六通孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种套管头，其特征在于，包括：本体，所述本体的中间部分设置有嵌设生产套管的第一通孔，所述本体分为相互连接的平滑段和螺纹段，所述第一通孔贯穿所述平滑段和所述螺纹段，所述螺纹段的外侧设置有用于与表层套管螺纹连接的外螺纹。

【技术特征摘要】
1.一种套管头，其特征在于，包括：
本体，所述本体的中间部分设置有嵌设生产套管的第一通孔，
所述本体分为相互连接的平滑段和螺纹段，所述第一通孔贯穿所述
平滑段和所述螺纹段，所述螺纹段的外侧设置有用于与表层套管螺
纹连接的外螺纹。
2.根据权利要求1所述的套管头，其特征在于，所述本体的
外侧设置有至少一个管状的侧耳，所述侧耳设置有第三通孔，所述
第三通孔贯穿所述本体的侧壁并与所述第一通孔连通。
3.根据权利要求1所述的套管头，其特征在于，所述螺纹段
的外侧直径小于所述平滑段的外侧直径。
4.根据权利要求1所述的套管头，其特征在于，所述本体与
所述生产套管之间通过悬挂器连接，所述悬挂器嵌入所述第一通孔
内，所述悬挂器设置有容纳所述生产套管的第二通孔，所述悬挂器
与所述生产套管固定连接。
5.根据权利要求4所述的套管头，其特征在于，所述第二通
孔的内侧设置有用于与生产套管螺纹连接的内螺纹。
6.根据权利要求4所述的套管头，其特征在于，所述本体的
侧壁上设置有至少两个第四通孔，所述第四通孔内穿设有第一顶丝，
所述第一顶丝与所述第四通孔螺纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏飞，刘书京，李小军，赵宝山，郝鹏程，李世超，马健强，张尚锟，杨福苗，霍轩，
申请(专利权)人：中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司，中石油煤层气有限责任公司忻州分公司，
类型：新型
国别省市：北京;11