[發明專利]張開網式表層固定套管

在審

• 申請號: 201810169963.2
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN108278087A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 李勇;孟尚志;王壯森
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B33/13
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

張開網式表層固定套管，包括沿豎向方向設置外套管，外套管內部同軸向設置有內套管，內套管的外壁和外套管的內壁之間通過四根連接桿固定連接，四根連接桿將內套管和外套管之間形成的環形腔體分隔為四個直角圓弧腔，每個直角圓弧腔內均安裝設置有一套頂壓式滑動脫鉤外擴機構，外套管外壁設置有直角弧形網板，頂壓式滑動脫鉤外擴機構的動力輸出端穿過外套管與直角弧形網板的內側面固定連接。本發明在注水泥固井時，因為水泥與直角弧形網板以及直角弧形網板與外套管之間的空間相結合，增大了表層固定套管及表層固定套管外部水泥環抵抗外部載荷的能力，可以有效的抵抗外部載荷的改變，從而有效的保護表層固定套管，防止被擠毀。

技術領域

本發明屬于油氣井開采技術領域，尤其涉及張開網式表層固定套管。

背景技術

世界上許多含油氣盆地油氣藏的形成都與鹽膏層有關。鹽膏層具有流變特性，是套管本體危險最大的地層，是極不穩定地層，其蠕變產生塑性流動，井壁四周的地層向井眼中心擠壓，地層上覆壓力會部分或全部作用在套管本體上，對套管本體產生相當大的外擠載荷。在構造活動活躍區，遠比上覆壓力大的構造應力作用在套管本體上。并且隨著深度的增加，地層上覆巖層壓力也增大，套管本體承受的實際外擠力可能遠大于上覆地層壓力，因而一般高強度套管本體本身的強度很難抵御這樣大的外擠力。

我國鹽膏層分布地域廣泛，蘊藏著豐富的油氣儲量。由此可見，我國各大油田都大面積富含鹽膏層。套管本體損壞引起嚴重的產量下降，給油田造成直接經濟損失，而修復損壞的套管本體又需要大量新的資金投入。另外，套管本體損壞破壞了正常的注采井網層系、造成油氣資源的巨大浪費，嚴重干擾了正常的經營決策。對于鹽膏層而言，其套管本體損壞程度更為嚴重，鹽膏層套損在世界范圍內占據著主要的套損比例。因此，如何保護鹽膏層套損，延長套管本體壽命也一直伴隨著石油勘探開發的發展進程。

鹽膏層鉆井是目前石油工程中的重大技術難題，在世界范圍內鹽膏層地域分布廣泛，對于鹽膏層開采過程中，套管本體損壞是不可避免的。鹽膏層套損最為普遍，也最為嚴重，而鹽膏層又是廣泛分布在世界油氣藏豐富的盆地。因此，進行鹽膏層套損原因分析并進行相應對策的實施乃是目前保護鹽膏層的表層套管本體最為迫切的問題。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種鉚釘固定式表層套管，該表層套管在進行固井之后可提高水泥環以及套管本體整體的可承受應力、避免在鹽膏層等復雜井段非均勻載荷造成套管本體被擠毀。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：張開網式表層固定套管，包括沿豎向方向設置外套管，外套管上端設置有凹連接結構，外套管下端設置有凸連接結構，凹連接結構與凸連接結構相適配，外套管內部同軸向設置有內套管，內套管的外壁和外套管的內壁之間通過四根連接桿固定連接，四根連接桿均平行于內套管的中心線，四根連接桿沿內套管的圓周方向均勻設置，四根連接桿將內套管和外套管之間形成的環形腔體分隔為四個直角圓弧腔，每個直角圓弧腔內均安裝設置有一套頂壓式滑動脫鉤外擴機構，外套管外壁開設有與每個直角圓弧腔內外對應的直角圓弧槽，直角圓弧槽內安裝有直角弧形網板，頂壓式滑動脫鉤外擴機構的動力輸出端穿過外套管與直角弧形網板的內側面固定連接。

頂壓式滑動脫鉤外擴機構包括直角圓弧導板，直角圓弧導板的上端邊沿高于內套管并位于凹連接結構內部，直角圓弧導板的內壁與直角圓弧槽的槽底貼合，直角圓弧槽的槽底設置有與直角圓弧導板內壁滑動密封連接的若干個第一密封圈；直角圓弧導板外壁固定設置有若干個開口朝上設置的L型掛鉤，L型掛鉤上鉤掛連接有開口朝下的U型掛鉤，U型掛鉤的外側連接有沿外套管徑向方向設置的一根導桿；