防止套管變形的組合套管制造技術

本發明專利技術提供一種防止套管變形的組合套管，其包括至少一段套管單元，套管單元包括：套管；接頭，其連接于所述套管的一端；纖維外套，其套設于所述套管外，所述纖維外套的一端固定于所述接頭。本發明專利技術的防止套管變形的組合套管結構簡單、設計新穎、安裝工藝流程安全快速，能有效地防止井壓裂時套管變形，對套管保護效果明顯，套管不易變形、損壞，合理地解決了井壓裂時套管變形的問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及石油、天然氣等能源開采所用的鉆井組合套管，尤其是指一種用于防止井壓裂時套管變形的組合套管，屬于石油、天然氣等能源開采鉆完井領域。
技術介紹
我國四川省長寧—威遠頁巖氣區塊在水力壓裂時套管出現了不同程度的損壞，導致壓裂施工難度和成本增加，為后續作業和生產帶來極大困難，造成單井產量低、井生命周期短等問題，嚴重影響頁巖氣開發整體經濟效益。隨著非常規油氣的快速發展，壓裂技術是非常規油氣儲層改造的主要手段，而壓裂時常伴隨著微地震發生，造成地層一定尺度的錯動，地層錯動所產生的剪切力直接作用在套管上，套管發生塑性變形甚至發生破壞，最終導致壓裂施工無法繼續進行。目前大部分壓裂井特別是頁巖氣井的套管都是采用高強度單層套管，都未能有效地防止套管變形的問題。由于套管變形，導致了儲層水力壓裂段數減少，單井產量降低，不能取得良好的經濟效益，阻礙非常規油氣規模開采。
技術實現思路
本專利技術的目的是在于提供一種防止套管變形的組合套管，以克服上述現有技術的不足。通過在套管外套設纖維外套，使套管不易變形，解決了井壓裂時套管變形的問題。本專利技術提供的防止套管變形的組合套管包括至少一段套管單元，所述套管單元包括：套管；接頭，其連接于所述套管的一端；纖維外套，其套設于所述套管外，所述纖維外套的一端固定于所述接頭。如上述的防止套管變形的組合套管，其中，所述纖維外套上具有多個孔眼，在所述組合套管位于井筒內的狀態下，所述組合套管與所述井筒之間形成的環空中的水泥漿能通過多個所述孔眼滲入所述纖維外套與所述套管之間形成的環空，所述水泥漿與所述纖維外套融為一體。如上述的防止套管變形的組合套管，其中，所述接頭連接于所述套管的頂端，沿所述接頭的外壁的圓周方向開設有至少一上凹槽和至少一下凹槽，所述下凹槽內能嵌設一卡箍，所述卡箍能在所述接頭的外部固定所述纖維外套。如上述的防止套管變形的組合套管，其中，所述防止套管變形的組合套管包括多段串聯連接的所述套管單元，相鄰的兩段所述套管單元中，上方所述套管單元的所述套管的底端連接于下方所述套管單元的所述接頭，上方所述套管單元的所述纖維外套的下端通過另一卡箍固定至下方所述套管單元的所述接頭的上凹槽內。如上述的防止套管變形的組合套管，其中，所述接頭連接于所述套管的底端，沿所述接頭的外壁的圓周方向開設有至少一上凹槽和至少一下凹槽，所述上凹槽內能嵌設一卡箍，所述卡箍能在所述接頭的外部固定所述纖維外套。如上述的防止套管變形的組合套管，其中，所述防止套管變形的組合套管包括多段串聯連接的所述套管單元，相鄰的兩段所述套管單元中，下方所述套管單元的所述套管的頂端連接于上方所述套管單元的所述接頭，下方所述套管單元的所述纖維外套的上端通過另一卡箍固定至上方所述套管單元的所述接頭的下凹槽內。如上述的防止套管變形的組合套管，其中，所述接頭與所述套管的一端之間為螺紋連接。如上述的防止套管變形的組合套管，其中，所述套管的外徑為0.127米至0.245米。如上述的防止套管變形的組合套管，其中，所述纖維外套的外徑為0.152米至0.280米。如上述的防止套管變形的組合套管，其中，所述纖維外套由芳綸纖維或高強度碳纖維材料制成。本專利技術的特點及優點為：本專利技術的防止套管變形的組合套管結構簡單、設計新穎、安裝工藝流程安全快速，能有效地防止井壓裂時套管變形，對套管保護效果明顯，套管不易變形、損壞，合理地解決了井壓裂時套管變形的問題。附圖說明以下附圖僅旨在于對本專利技術做示意性說明和解釋，并不限定本專利技術的范圍。其中：圖1為本專利技術的結構示意圖。圖2為本專利技術工作狀態示意圖。圖3為本專利技術的接頭的結構示意圖。附圖符號說明：1套管2接頭21上凹槽22下凹槽3纖維外套4卡箍5井壁6水泥漿具體實施方式為了對本專利技術的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本專利技術的具體實施方式：如圖1、圖2所示，為了解決現有的油氣井壓裂，特別是頁巖氣井儲層水力壓裂時套管易變形、易損壞的問題，本專利技術提供一種防止套管變形的組合套管，其包括至少一段套管單元，套管單元包括：套管1；接頭2，其連接于套管1的一端；纖維外套3，其套設于套管1外，纖維外套3的一端固定于接頭2。使用本專利技術的防止套管變形的組合套管時，將套設有纖維外套3的套管1下入儲層層理、裂縫和斷層發育井段中，在固井過程中，水泥漿6滲過纖維外套3，填滿套管1與井壁5之間的環空，待水泥漿6固化后，纖維外套3與水泥漿6合為一體形成水泥環，能夠提高套管單元的強度。在壓裂作業過程中，若層理、裂縫和斷層發育地層發生錯動，所產生的剪切力作用于含有纖維的水泥環上，消耗因地層錯動所產生的剪切力，從而保護套管1不受損傷。本專利技術的防止套管變形的組合套管結構簡單、設計新穎、安裝工藝流程安全快速，能有效地防止井壓裂時套管變形，對套管保護效果明顯，套管不易變形、損壞，合理地解決了井壓裂時套管變形的問題。其中，纖維外套3上具有多個孔眼(圖中未示)，在組合套管位于井筒內的狀態下，組合套管與井筒之間形成的環空中的水泥漿6能通過多個孔眼滲入纖維外套3與套管1之間形成的環空，水泥漿6與纖維外套3融為一體。待水泥漿6固化后，纖維外套3與水泥漿6合為一體形成水泥環，能夠提高套管單元的強度。在壓裂作業過程中，若層理、裂縫和斷層發育地層發生錯動，所產生的剪切力作用于含有纖維的水泥環上，消耗因地層錯動所產生的剪切力，從而保護套管1不受損傷。在一個可行的實施例中，如圖3所示，接頭2連接于套管1的頂端，沿接頭2的外壁的圓周方向開設有至少一上凹槽21和至少一下凹槽22，下凹槽22內能嵌設一卡箍4，卡箍4能在接頭2的外部固定纖維外套3。下凹槽22及其內部嵌設的卡箍4的數量可根據實際情況來選擇，例如均為兩個，本專利技術對此不做限定。進一步地，本專利技術的防止套管變形的組合套管包括多段串聯連接的套管單元，相鄰的兩段套管單元中，上方套管單元的套管1的底端連接于下方套管單元的接頭2，上方套管單元的纖維外套3的下端通過另一卡箍4固定至下方套管單元的接頭2的上凹槽21內。在固井的過程中，可根據實際情況選擇套管單元的段數。在又一個可行的實施例中，接頭2連接于套管1的底端，沿接頭2的外壁的圓周方向開設有至少一上凹槽21和至少一下凹槽22，上凹槽21內能嵌設一卡箍4，卡箍4能在接頭2的外部固定纖維外套3。上凹槽21及其內部嵌設的卡箍4的數量可根據實際情況來選擇，例如均為兩個，本專利技術對此不做限定。進一步地，防止套管變形的組合套管包括多段串聯連接的套管單元，相鄰的兩段套管單元中，下方套管單元的套管1的頂端連接于上方套管單元的接頭2，下方套管單元的纖維外套3的上端通過另一卡箍4固定至上方套管單元的接頭2的下凹槽22內。在固井的過程中，可根據實際情況選擇套管單元的段數。其中，接頭2與套管1的一端之間為螺紋連接。本專利技術對此連接方式不做限定。在一個可行的實施例中，套管1的外徑為0.127米至0.245米(即5英寸至9.625英寸)，纖維外套3的外徑為0.152米至0.280米(即6英寸至11英寸)。套管1的外徑可根據井筒的內徑進行選擇，而纖維外套3的外徑進一步根據套管1的外徑進行選擇。具體地，纖維外套3由芳綸纖維或高強度碳纖維材料制成。在壓裂作業過程中，若層理、裂縫和斷層發育地層發生錯動，所產生的剪切力作用于含有芳綸纖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防止套管變形的組合套管，其特征在于，所述防止套管變形的組合套管包括至少一段套管單元，所述套管單元包括：套管；接頭，其連接于所述套管的一端；纖維外套，其套設于所述套管外，所述纖維外套的一端固定于所述接頭。

【技術特征摘要】
1.一種防止套管變形的組合套管，其特征在于，所述防止套管變形的組合套管包括至少一段套管單元，所述套管單元包括：套管；接頭，其連接于所述套管的一端；纖維外套，其套設于所述套管外，所述纖維外套的一端固定于所述接頭。2.如權利要求1所述的防止套管變形的組合套管，其特征在于，所述纖維外套上具有多個孔眼，在所述組合套管位于井筒內的狀態下，所述組合套管與所述井筒之間形成的環空中的水泥漿能通過多個所述孔眼滲入所述纖維外套與所述套管之間形成的環空，所述水泥漿與所述纖維外套融為一體。3.如權利要求1所述的防止套管變形的組合套管，其特征在于，所述接頭連接于所述套管的頂端，沿所述接頭的外壁的圓周方向開設有至少一上凹槽和至少一下凹槽，所述下凹槽內能嵌設一卡箍，所述卡箍能在所述接頭的外部固定所述纖維外套。4.如權利要求3所述的防止套管變形的組合套管，其特征在于，所述防止套管變形的組合套管包括多段串聯連接的所述套管單元，相鄰的兩段所述套管單元中，上方所述套管單元的所述套管的底端連接于下方所述套管單元的所述接頭，上方所述套管單元的所述纖維外套的下端通過另一卡箍固定至下方所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：項德貴，陳朝偉，王倩，王鵬飛，王思敏，趙亦朋，
申請(專利權)人：中國石油天然氣集團公司，中國石油集團鉆井工程技術研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11