[實(shí)用新型]一種稠油熱采井用多結(jié)構(gòu)螺紋連接套管管柱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220315070.2
• 申請(qǐng)日: 2012-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202689957U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈忠華;張始偉;王緒華;高國(guó)興
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 勝利油田孚瑞特石油鋼管有限公司;勝利油田孚瑞特石油裝備有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B17/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B17/00;E21B17/08
• 代理公司: 東營(yíng)雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107
• 代理人: 周京蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于石油工業(yè)井下螺紋連接的套管管柱，特別是一種稠油熱采井用多結(jié)構(gòu)螺紋連接套管管柱，在套管管體和接箍本體的連接端設(shè)有多種結(jié)構(gòu)，可提高套管管柱的抗過(guò)扭能力和密封性能。

背景技術(shù)

稠油熱采井套管較普通油井套管承受更為復(fù)雜的應(yīng)力，其特殊性在于承受注蒸汽引起的高溫問(wèn)題。在蒸汽吞吐開(kāi)采階段，不論是注汽井或生產(chǎn)井，都要進(jìn)行注蒸汽吞吐采油。雖然注蒸汽時(shí)，井筒中必須下入隔熱油管及耐熱封隔器，以減少井筒熱損失并保護(hù)套管，但是，往往在封隔器失效、隔熱管柱局部損壞或老化等情況下，注蒸汽溫度高達(dá)?250~350℃，套管溫度就會(huì)達(dá)到?250~300℃，受熱伸長(zhǎng)，超過(guò)了壓縮應(yīng)力極限值。當(dāng)停止注汽后，在冷卻過(guò)程中，套管收縮，引起超過(guò)拉應(yīng)力極限值。目前，絕大多數(shù)稠油熱采井采用常規(guī)的API偏梯螺紋套管，在反復(fù)多次的套管伸長(zhǎng)、收縮過(guò)程中，螺紋連接松動(dòng)、泄漏甚至滑脫，導(dǎo)致套管損壞。而在油層井段部分的套管管柱，直接暴露于高溫蒸汽中，套管接箍的密封性受到影響，更易損壞。為了克服這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)了多種套管管體與接箍本體的特殊連接螺紋，但大多存在成本高、加工難度大、檢測(cè)困難等問(wèn)題，熱采井用套管特殊連接螺紋的推廣受到制約。因此，急需開(kāi)發(fā)一種更適合稠油熱采井的更經(jīng)濟(jì)的螺紋連接管柱。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種稠油熱采井用多結(jié)構(gòu)螺紋連接套管管柱，解決熱采井用套管管柱連接處因熱應(yīng)力作用發(fā)生松動(dòng)、密封能力差、泄漏甚至脫扣的問(wèn)題。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種稠油熱采井用多結(jié)構(gòu)螺紋連接套管管柱包括設(shè)有外螺紋的套管管體和設(shè)有內(nèi)螺紋的接箍本體，套管管體兩端與接箍本體連接。套管管體由外向內(nèi)依次設(shè)置有外扭矩臺(tái)肩、外密封面和外螺紋，外密封面與外螺紋之間設(shè)置有外圓柱段；接箍本體由內(nèi)腔根部向外依次設(shè)置有內(nèi)扭矩臺(tái)肩、內(nèi)密封面和內(nèi)螺紋，內(nèi)密封面與內(nèi)螺紋之間還設(shè)置有內(nèi)圓柱段。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的效果：

接箍本體和套管管體的內(nèi)、外扭矩臺(tái)肩提高了螺紋結(jié)構(gòu)的抗過(guò)扭能力，有效降低套管管柱變形對(duì)內(nèi)、外密封面的影響，同時(shí)也提高了上扣定位的準(zhǔn)確性和可靠性，便于現(xiàn)場(chǎng)上扣控制。套管管體與接箍本體以一定的扭矩旋合后，將形成雙重金屬密封。在管體端部由外向內(nèi)依次為外扭矩臺(tái)肩、外密封面和外圓柱段多種結(jié)構(gòu)，可顯著提高螺紋連接在稠油熱采環(huán)境下的密封可靠性；管體外圓柱段和接箍本體內(nèi)圓柱段之間的配合間隙可儲(chǔ)存多余的螺紋脂，有效降低螺紋脂堆積對(duì)密封接觸壓力帶來(lái)的不利影響。內(nèi)、外密封面便于加工和測(cè)量，同時(shí)本套管管柱的部件可與API?偏梯螺紋套管管柱部件實(shí)現(xiàn)互換。在加工中，可使用現(xiàn)有刀具、量具加工，大大降低了生產(chǎn)成本和使用成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型套管管體外螺紋端的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型接箍本體內(nèi)螺紋端的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖詳述實(shí)用新型，參見(jiàn)圖1和圖2。一種稠油熱采井用多結(jié)構(gòu)螺紋連接套管管柱包括設(shè)有外螺紋5的套管管體1和設(shè)有內(nèi)螺紋9的接箍本體2，套管管體1兩端與接箍本體2連接。套管管體1由外向內(nèi)依次設(shè)置有外扭矩臺(tái)肩3、外密封面4和外螺紋5，外密封面4與外螺紋5之間設(shè)置有外圓柱段6；接箍本體2由內(nèi)腔根部向外依次設(shè)置有內(nèi)扭矩臺(tái)肩7、內(nèi)密封面8和內(nèi)螺紋9，內(nèi)密封面8與內(nèi)螺紋9之間還設(shè)置有內(nèi)圓柱段10。套管管體1與接箍本體2對(duì)應(yīng)的外圓柱段6和內(nèi)圓柱段10之間設(shè)有配合間隙，其配合間隙設(shè)定在1.5mm-1.6mm之間。外密封面4和內(nèi)密封面8均為錐面，錐度為1:10。外螺紋5和內(nèi)螺紋9均為偏梯螺紋。可與API偏梯套管實(shí)現(xiàn)完全互換，使用現(xiàn)有刀具、量具即可加工，大大降低了生產(chǎn)成本和使用成本。

就套管的外徑、壁厚和鋼級(jí)而言可以根據(jù)實(shí)際需要，采用Φ177.8×9.19mm?FRT110H稠油熱采井用套管、Φ139.7×9.17mm?FRT100H稠油熱采井用套管等管材加工。套管管體1及接箍本體2的幾何尺寸按照API?5CT標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

具體加工時(shí)，套管管體1的端面為外扭矩臺(tái)肩3，該臺(tái)肩面垂直于管體軸線，即在圖1中外扭矩臺(tái)肩3與豎直方向的夾角為0°。同樣，接箍本體2的內(nèi)腔根部?jī)?nèi)扭矩臺(tái)肩7的形狀與套管管體1的外扭矩臺(tái)肩3相應(yīng)；套管管體1的外密封面4是外端部直徑小的錐形面，其錐度為1:10。同樣，在接箍本體2的內(nèi)壁中的內(nèi)密封面8與外密封面4的形狀對(duì)應(yīng)，是內(nèi)腔根部?jī)?nèi)徑小的錐形面，其其錐度為1:10。套管管體1的外螺紋5和接箍本體2的內(nèi)螺紋9為API偏梯螺紋，每英寸5牙螺紋，螺紋錐度1:16，螺紋牙型高度1.575mm。

套管管體1和接箍本體2以一定的扭矩旋合后，外扭矩臺(tái)肩3和內(nèi)扭矩臺(tái)肩7配合構(gòu)成主扭矩臺(tái)肩，實(shí)現(xiàn)精確上扣，同時(shí)兼?zhèn)涿芊夤δ埽唤庸勘倔w2的內(nèi)螺紋9完全覆蓋套管管體1的外螺紋5的末端，即零尾扣，大大降低了螺紋結(jié)構(gòu)的腐蝕敏感性。套管管體1與接箍本體2對(duì)應(yīng)的外圓柱段6和內(nèi)圓柱段10的間隙為1.56mm，儲(chǔ)存多余的螺紋脂，有效降低螺紋脂堆積對(duì)螺紋密封接觸應(yīng)力帶來(lái)的影響。