一种用于预防套管变形的组合套管串及其下入方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于预防套管变形的组合套管串及其下入方法和应用，该组合套管串包括：至少一段组合套管及套管短节；组合套管包括：套管及套接在套管外的橡胶筒；套管短节与套管之间通过连接部相连，套管短节用于安装扶正器，以使下入井筒的组合套管处于井筒中心位置；且扶正器通过连接部进行轴向限位。该组合套管串的结构简单，能够解决组合套管下入过程中橡胶结构被破坏的问题，即解决了在套管外安装橡胶筒的情况下扶正器的安装问题，且扶正器在进行安装时不与橡胶筒进行接触，能够使橡胶筒充分吸水膨胀，进而可以预防断层滑动引起的套管大变形问题。套管大变形问题。套管大变形问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于预防套管变形的组合套管串及其下入方法和应用


[0001]本专利技术涉及石油天然气开采
，特别涉及一种用于预防套管变形的橡胶组合套管串及其下入方法和应用。

技术介绍

[0002]近10年，我国在四川省长宁—威远页岩气区块及新疆油田、大港油田页岩油开发过程中出现了套管不同程度的变形，近几年，随着页岩气走向深层区域套变问题更加突出。以泸州深层页岩气为例，发生套变86口，套变率46.5％，其中，A类井(通径>85mm)6口井，B类井(通径在54mm～85mm)4口井，C类井(通径<54mm)20口井。特别是C类套变，会影响现场的压裂作业。
[0003]现有技术中，预防或减少压裂作业时套管变形的方法包括：利用“低弹模”水泥石进行压裂作业，即水泥石的抗压强度在满足要求的情况下，弹性模量尽可能低的预防套管变形方法；以及在套管外增加弹性橡胶圈，在压裂过程中，如果高风险裂缝/断层发生滑动，橡胶圈能够吸收裂缝/断层的滑动变形，从而保护内层套管不受影响进而减少压裂作业时套管变形的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术人发现，在套管外设置橡胶筒以吸收裂缝或断层的滑动变形的方法，在实际应用的过程中，由于要在套管外安装扶正器以保证套管柱下入过程中的安装位置，而将扶正器安装于橡胶筒外，在套管上提和下放的过程中，扶正器与橡胶筒会接触并产生相对位移，且在产生相对位移的过程中扶正器的刚性结构可能会破坏橡胶筒的结构，进而破坏橡胶筒对套管变形的保护作用，且产生的橡胶屑可能会堵塞井筒，进而影响正常的压裂作业；因此在利用橡胶筒进行套管变形的保护时，橡胶筒与扶正器安装位置的确定是需要进一步进行解决的问题。
[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种用于预防套管变形的组合套管串及其下入方法和应用。
[0006]本专利技术实施例提供一种用于预防套管变形的组合套管串，包括：至少一段组合套管及套管短节；
[0007]所述组合套管包括：套管及套接在所述套管外的橡胶筒；
[0008]所述套管短节与所述套管之间通过连接部相连，所述套管短节用于安装扶正器，以使下入井筒的所述组合套管处于井筒中心位置；且所述扶正器通过所述连接部进行轴向限位。
[0009]在一些可选的实施例中，所述套管短节的主体长度大于大钳钳口的深度与所述扶正器高度之和。
[0010]在一些可选的实施例中，所述套管短节的主体长度小于大钳钳口的深度和两倍所述扶正器高度之和。
[0011]在一些可选的实施例中，所述套管短节的套管强度不低于Q125钢级套管强度。
[0012]在一些可选的实施例中，所述套管短节的主体外径与所述套管的主体外径相等。
[0013]在一些可选的实施例中，所述连接部为接箍，所述套管短节及所述套管与所述接箍之间通过螺纹连接，且所述接箍的外径大于所述扶正器的内径。
[0014]在一些可选的实施例中，所述组合套管及所述套管短节设置为多段时，所述套管短节与所述组合套管交替连接。
[0015]在一些可选的实施例中，所述组合套管串还包括：扶正器，所述扶正器套接于所述套管短节上，且所述扶正器与所述套管短节之间为间隙配合。
[0016]在一些可选的实施例中，所述扶正器为刚性扶正器。
[0017]第二方面，本专利技术实施例还提供一种上述的组合套管串的下入方法，当所述组合套管串包括多段组合套管及套管短节状态下，包括：
[0018]将组合套管的一端下入井中；
[0019]下放套管短节至距离第一组合套管的另一端为第一预定距离，将扶正器套接在套管短节上，并使扶正器保持不动继续下放套管短节至距离第一组合套管的另一端为第二预定距离，将套管短节与组合套管对扣，驱动液压大钳上扣，并下放套管短节和组合套管使套管短节的一端入井；
[0020]下放下一个组合套管至距离套管短节的另一端为第三预定距离，将组合套管与套管短节对扣，驱动液压大钳上扣，并下放该组合套管与套管短节使组合套管的一端入井；
[0021]重复下放套管短节的步骤，直至组合套管串下入完成。
[0022]第三方面，本专利技术实施例还提供一种上述的用于预防套管大变形的组合套管串在天然气开采
的应用。
[0023]本专利技术实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
[0024]本专利技术实施例提供的用于预防套管变形的组合套管串，在套管外设置有橡胶筒能使在压裂的过程中，高风险裂缝/断层发生滑动时，吸收裂缝/断层的滑动变形，从而保护内层套管不受影响；同时在套管的一端连接有套管短节，以用于安装扶正器，将扶正器安装在套管短节上，一方面能够在套管下入过程中，保证下入套管柱居于井筒中心位置；另一方面，与将扶正器安装在套管外的结构相比，由于扶正器通过连接部限位于套管短节处，在组合套管下放、上提的过程中，可使扶正器在滑动的过程中不与设置在套管外的橡胶筒接触，进而避免扶正器与橡胶筒接触产生相对位移时造成橡胶筒的损坏，以保证组合套管的完整性；且该套管组合将橡胶筒与扶正器分别安装在套管和套管短节上，不用考虑橡胶筒在进行膨胀时会受到扶正器的内径的影响，即在组合套管的应用时能使橡胶筒完全膨胀，且随着吸水膨胀橡胶厚度的增大，橡胶可以吸收的断层滑动量变大，进而使套管变形量随之减小，从而实现断层滑动引起的套管大变形问题，以充分对内管进行保护，对油气井开发过程中的降本增效有重要意义；且本专利技术实施例的组合套管串的结构简单，解决了在套管外安装橡胶筒的情况下扶正器的安装问题。
[0025]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0026]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0027]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0028]图1为本专利技术实施例组合套管串的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例组合套管的结构示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例套管短节的结构示例图；
[0031]图4为本专利技术实施例刚性滚轮扶正器的主视图；
[0032]图5为本专利技术实施例刚性滚轮扶正器的俯视图。
[0033]附图标记说明：
[0034]1‑
橡胶筒，2
‑
连接部，3
‑
扶正器，4
‑
套管短节。
具体实施方式
[0035]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于预防套管变形的组合套管串，其特征在于，包括：至少一段组合套管及套管短节；所述组合套管包括：套管及套接在所述套管外的橡胶筒；所述套管短节与所述套管之间通过连接部相连，所述套管短节用于安装扶正器，以使下入井筒的所述组合套管处于井筒中心位置；且所述扶正器通过所述连接部进行轴向限位。2.如权利要求1所述的组合套管串，其特征在于，所述套管短节的主体长度大于大钳钳口的深度与所述扶正器高度之和。3.如权利要求2所述的组合套管串，其特征在于，所述套管短节的主体长度小于大钳钳口的深度和两倍所述扶正器高度之和。4.如权利要求1所述的组合套管串，其特征在于，所述套管短节的套管强度不低于Q125钢级套管强度。5.如权利要求1所述的组合套管串，其特征在于，所述套管短节的主体外径与所述套管的主体外径相等。6.如权利要求1所述的组合套管串，其特征在于，所述连接部为接箍，所述套管短节及所述套管与所述接箍之间通过螺纹连接，且所述接箍的外径大于所述扶正器的内径。7.如权利要求1所述的组合套管串，其特征在于，所述组合套管及所述套管短节设置为多段时，所述套管短节与所述组合套管交替连接。8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈朝伟，赵庆，项德贵，谭鹏，刘伟，房超，翟文宝，冯枭，杨子轩，何伟红，任乐佳，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司北京石油机械有限公司，
类型：发明
国别省市：