[實用新型]卡瓦式套管扣聯結簡易套管頭

無效

• 申請號: 200720032873.6
• 申請日: 2007-09-28
• 公開（公告）號: CN201095968Y
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 胡永珍
• 申請（專利權）人: 西安航威石化設備有限公司
• 主分類號: E21B33/04
• 分類號: E21B33/04
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司
• 代理人: 佘文英

技術領域

本實用新型涉及一種用于石油勘探與開發的油氣井套管柱井口裝置。

背景技術

在現有技術中，目前國內各油、氣田除深井和高壓油氣井之外，部分油、氣井均使用環形鋼板——雙公短節套管頭。由于環形鋼板的安裝不能保證生產套管與外層套管的同軸度，環形鋼板與外層套管中軸線的垂直度及生產套管的預拉力。由于環形鋼板安裝工作采用氣割與電焊進行，井口又無法進行整體消除焊接應力的熱處理。對于J-55以上專用套管鋼級，API標準(美國石油學會)規定是不允許進行電焊的。綜合起來環形鋼板——雙公短節套管頭最嚴重的缺點有以下三點：1、生產套管在環形鋼板上懸掛不正，受力不均，管體上容易引起附加彎曲應力；2、對井口套管進行焊接違反了API標準，焊接應力又無法消除，應力集中嚴重；以上兩點所產生的附加應力，特別對高壓氣井的抗硫性能有較大影響，因為在高應力狀態下易引起硫化氫應力斷裂(SSO)重大事故的發生。3、井口易泄露的套管螺紋有三處，因而不能保證高壓氣井的密封的可靠性。國內目前常規套管頭的生產由于橡膠件密封性能，特別是抗天然氣壽命較短，同時也由于在非加工表面上金屬密封技術尚未過關，因此無法適用而停產。凡需要應用常規套管頭的高壓油、氣井基本上是全套進口的。現有技術中，世界上以美國公司生產常規套管頭較多。比較著名的公司有VE?TCO?GRAY公司，BAOJI?BPMMP石油機械制造公司等。VE?TCO公司生產的套管頭代表了當代世界水平。我國已在高壓高產氣井中已大量進口使用。它主要特點是：1、使用三重密封結構，即橡膠密封+金屬密封+聚四氟乙烯密封。橡膠密封之間注入高壓密封脂，因此這套系統密封非加工面的套管外表面可靠性高；2、采用卡瓦懸掛，保證了懸掛套管居中和按預定拉力懸掛；3、能夠解決套管遇阻情況下，無法下入井底時，井口套管的懸掛問題。VE?TCO公司生產的常規套管頭，技術雖然先進，但價格昂貴，我國完全引進是不可能的。同時現場施工證明，結構過于復雜，給現場安裝帶來很多麻煩，延誤了施工周期。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種卡瓦式套管扣聯結簡易套管頭，以取代或補充傳統的油、氣井套管頭，它能保證采油或采氣生產套管的密封性，同軸性及其安裝幾何精度，達到受力均勻，施工簡單，安裝方便，成本降低，特別適用于較高壓力的油、氣井使用。

實現本實用新型目的的技術方案是，一種卡瓦式套管扣聯結簡易套管頭，主要由錐形卡瓦座、錐形卡瓦、支撐筒、支撐環、頂緊螺栓、支撐套及底法蘭組成，外層套管和內層套管環空之間并坐于外層套管頂面上設有錐形卡瓦座，在錐形卡瓦座內裝有錐形卡瓦；錐形卡瓦座上面安放支撐筒；井口底法蘭的內孔與套管螺紋相連，在底法蘭與支撐筒之間裝有頂緊螺栓、支撐環及支撐套，頂緊螺栓與支撐環之間螺紋連接，支撐套由兩半組成，與支撐環柱面相連。錐形卡瓦座是由互不連接的兩半塊組成，兩者之間通過同步銷達到在外層套管內部同步移動，錐形卡瓦座的外徑與外層套管內徑采用滑動配合，錐形卡瓦是由4片外徑與卡瓦座內徑相同，內徑與內層套管外徑相同的卡瓦組成，在錐形卡瓦上，每一片上又開有兩道溝槽，溝槽底部厚度為2-4毫米，頂緊螺栓與底法蘭接觸面為球形。

本實用新型具有以下優點：

1、本實用新型適合我國部分油氣田的實際情況，特別是低滲透油氣田的開發，安裝進口套管頭成本昂貴，此裝置不失為一種成本低，可靠性高的井口裝置。

2、本實用新型套管頭能保證幾何對中度，預拉力加載的準確性。

3、由于本裝置在安裝過程中不需要進行焊接，也不存在由此引起的焊接應力，因而避免了高壓條件下H₂S可能引起的氫脆斷裂。

4、支撐套的兩半結構便于使用過程中出現泄漏情況的應急處理。

5、本裝置現場施工簡單，安裝方便。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步說明

如圖1所示，互不連接的兩半組成的錐形卡瓦座8裝于外層套管與內層套管之間的環空內，錐形卡瓦座8之間通過同步銷6同步下入環空內，錐形卡瓦7由4片組成，互相間亦有同步銷以保證同步卡緊內層套管。每片錐形卡瓦7上還開有兩條深槽，使互相間的聯接厚度在4毫米以下，因此，整個圓周方向相當于有12片卡瓦；相互之間能作微量調整，因此能均勻卡緊套管。