[實用新型]頁巖氣井套變軸向補償工具

有效

• 申請號: 201821656479.4
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN209212165U
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 喬磊;田中蘭;周拿云;張冬杰;周小金;楊恒林;董彥民;劉奕杉;杜衛強
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團工程技術研究院有限公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B17/04;E21B17/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王春光

本實用新型提供了一種頁巖氣井套變軸向補償工具，包括：上接頭；外管，上端與上接頭連接，外管的下端內壁面上設置有導向槽，導向槽的延伸方向與外管的軸線方向平行；防轉下接頭，套設在外管的下端外，防轉下接頭上端外壁上設置有與導向槽配合的導向凸起；剪切銷釘，穿設在外管與防轉下接頭的連接端處，剪切銷釘能夠限制外管與防轉下接頭的軸向相對位移。本實用新型通過剪切銷釘連接防轉下接頭和外管，通過剪切銷釘的參數的變化(直徑、數量、材質等)來調整工具的動作閾值，剪切銷釘可根據實際工況需要進行便捷調整。

技術領域

本實用新型涉及頁巖氣開發技術領域，具體涉及一種頁巖氣井套變軸向補償工具。

背景技術

頁巖氣水平井的套管變形是區域地應力強烈、鉆井液密度高、壓裂施工的大排量、高泵壓、頁巖儲層致密等條件下，各種不利因素集中在一起共同作用下的一個結果。套變的主要特征表現為其發生的時間點主要集中在壓裂施工之后。經過大量油套管加載試驗得到，當油、套管在承受拉伸載荷時，其抗外擠強度是隨之下降的。而在頁巖氣大排量地層壓裂改造過程中，管柱在井下將承受反復的拉伸載荷，嚴重影響到套管的抗外擠性能從而引發套變。套變導致壓裂過程中不能順利下入橋塞、連續油管不能順利鉆磨橋塞等情況，影響了后續作業及時開展，甚至部分井段被迫放棄壓裂作業，這些問題嚴重影響了頁巖氣的開發。因此，急需一種能夠在頁巖氣井中消除軸向載荷、補償管柱軸向伸長量的工具。

實用新型內容

本實用新型提供了一種頁巖氣井套變軸向補償工具，防止頁巖氣井壓裂及生產過程中因管柱承受拉伸載荷而對套管造成的破壞。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種頁巖氣井套變軸向補償工具，包括：上接頭；外管，上端與上接頭連接，外管的下端內壁面上設置有導向槽，導向槽的延伸方向與外管的軸線方向平行；防轉下接頭，套設在外管的下端外，防轉下接頭上端外壁上設置有與導向槽配合的導向凸起；剪切銷釘，穿設在外管與防轉下接頭的連接端處，剪切銷釘能夠限制外管與防轉下接頭的軸向相對位移。

進一步地，導向槽為多個，沿外管的內壁周向間隔均布，導向凸起也為多個，多個導向凸起沿防轉下接頭的外壁周向間隔均布，每個導向凸起均與一個導向槽配合。

進一步地，剪切銷釘為多個，沿外管的外周間隔均布。

進一步地，上接頭的上端連接有短套管。

進一步地，短套管的上端連接有接箍。

進一步地，外管與防轉下接頭之間設置有密封圈。

本實用新型的有益效果是：

(1)本實用新型通過剪切銷釘連接防轉下接頭和外管，通過剪切銷釘的參數的變化(直徑、數量、材質等)來調整工具的動作閾值，剪切銷釘可根據實際工況需要進行便捷調整。

(2)本實用新型的防轉下接頭和外管上設計有防轉導向裝置(導向槽和導向凸起)，當頁巖氣井套變軸向補償工具承受軸向載荷超過設計閾值被激活后，防轉下接頭與外管之間只能進行軸向相對移動，降低了對管柱其他作業施工的影響。

(3)本實用新型可實現軸向±200mm的伸縮量補償，并能夠保證與原套管柱相同的通徑尺寸，不影響生產后期修井或改造作業。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例中外管的結構示意圖；

圖3為圖2中A-A的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例中防轉下接頭的結構示意圖。