[實用新型]套管保護裝置及套管井

有效

• 申請號: 201420639429.0
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN204252861U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 王媛媛;趙娟
• 申請（專利權）人: 新奧氣化采煤有限公司
• 主分類號: E21B17/10
• 分類號: E21B17/10
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11266
• 代理人: 李韜

技術領域

本實用新型涉及套管井技術領域，特別是一種套管保護裝置及一種套管井。

背景技術

套管鉆井技術是指在鉆井過程中，直接利用套管代替鉆柱來完成鉆井作業，即用套管代替鉆桿和鉆挺來對鉆頭施加扭矩和鉆壓，做到邊鉆進邊下套管，鉆完后套管留在井內作完井用的一種鉆井技術。

套管井的損壞問題是世界范圍的亟待解決的難題，在地下氣化、油田開發、煤層氣開采等領域均不同程度的發生了套管損壞的問題。套管井損壞嚴重地區主要有中國、美國、俄羅斯、北海白堊紀盆地等。杜永軍在其博士論文(套損的影響因素地層的流體壓力與地應力研究，2005年)中指出：套管損壞普遍認為有兩種形式，一是套管彎斷機理，二是套管擠壓縮徑機理。無論是哪一種的套管損壞形式，都是與地層中的流體壓力和地應力的異常變化有直接關系，也就是說地層中的流體壓力與地應力的變化是套管損壞的主要因素。其中，地應力是指在漫長的地質年代里，由于地質構造運動等原因使地殼物質產生了內應力效應。地應力是地球固體介質受重力、多種地球構造力和天文動力以及挖掘工程附加動力作用，在介質內部引起相應變形的力學參數，它無所不在，無時不在，直接影響著固體介質及其蘊含的各種流體的力學行為。李四光教授是中國地應力測量的創始人，早在20世紀40年代他就提出地殼中水平運動為主，水平應力起主導作用。

現有的用于保護套管的一種套管保護裝置，主要是采用在內管上聯接套管接箍，且與上部套管聯接，內管置于外管中，在外管與內管中間安裝有密封環和彈簧，并在上部裝有銷釘，外管下端與下接頭聯接，下接頭聯接井下套管。當地層上升時，伸縮管內管脫離，滑動一段距離，能防止套管斷裂，油井仍然能保持安全生產。但是其只能防止因地層上升造成套管斷裂，對于水平方向的地應力造成的套管斷裂沒有任何效果。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種套管保護裝置和一種套管井，能夠有效的保護埋入地下的套管不受水平方向的地應力破壞。

為達上述優點，本實用新型提供一種套管保護裝置，用于保護地下的套管。所述套管保護裝置包括包裹在套管上的彈性機構、以及用于限制彈性機構移動的限位機構。在本實用新型套管保護裝置的一個實施例中，所述套管保護裝置還包括固定在套管外壁的軌道，所述彈性機構在套管側的表面上設有與軌道對應的凹槽或凸起。

在本實用新型套管保護裝置的一個實施例中，所述軌道為與套管的軸線平行的豎直凸起。

在本實用新型套管保護裝置的一個實施例中，所述軌道為設于套管外壁上的條形結構、環形結構或螺紋形結構。

在本實用新型套管保護裝置的一個實施例中，所述彈性機構包括外壁層、內壁層及彈性填充物，所述彈性填充物填充在外壁層和內壁層之間，所述外壁層受到地應力時變形。

在本實用新型套管保護裝置的一個實施例中，所述彈性機構還包括設置在外壁層和內壁層上部或下部的環形層，所述環形層受到地應力時變形。

在本實用新型套管保護裝置的一個實施例中，所述套管由數節管節連接組成。

在本實用新型套管保護裝置的一個實施例中，所述彈性機構和所述限位機構的數量為多個，每一彈性機構包裹在套管上的管節連接處，每一限位機構設置于對應的彈性機構的底部。

在本實用新型套管保護裝置的一個實施例中，所述每一限位機構為一圈水平平行于所述套管橫截面的卡環。

本實用新型還提出一種套管井，所述套管井包括上述任意一種套管保護裝置。

在本實用新型的套管保護裝置及套管井中，套管外包裹了彈性機構，當水平方向地應力作用時，彈性機構利用自己的彈性變形來應對地應力。可以在一定范圍內承受各方向地應力的作用，提升套管承受地應力的能力，有效的對鉆井套管起到了保護作用。

附圖說明

圖1所示為本實用新型第一實施例的套管保護裝置的結構示意圖。

圖2所示為本實用新型第二實施例的套管保護裝置的結構示意圖。

圖3所示為本實用新型第三實施例的套管保護裝置的結構示意圖。

圖4所示為本實用新型第四實施例的套管保護裝置的結構示意圖。

圖5所示為圖4的套管保護裝置的彈性機構的截面示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如后。