[發明專利]套管、套管組件及其組裝方法

在審

• 申請號: 201911404211.0
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN113123728A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 王向陽;喬磊;袁光杰;田中蘭;楊恒林;王開龍;何愛國;楊松;林盛杰;劉奕杉;杜衛強;鄭李
• 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;E21B17/08
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 鄒秋爽

本發明提供了一種套管、套管組件及其組裝方法，其中套管包括：球頭座；管體，管體的第一端可轉動地連接于球頭座；柔性筒，柔性筒的第一端與管體的第二端連接。本申請的技術方案有效地解決了相關技術中的套管受力導致套筒變形內徑縮小甚至損壞的問題。

技術領域

本發明涉及石油天然氣完井開發領域，具體而言，涉及一種套管、套管組件及其組裝方法。

背景技術

頁巖氣開采過程中時常發生套管變形損壞事故，導致頁巖氣生產井單井產量降低甚至棄井。套變控制器可以控制套管變形，是保證頁巖氣穩定、安全增產的關鍵設備之一。

頁巖氣開采主要以水平井分段壓裂技術為主，需要在頁巖氣儲層中鉆水平井。由于水平井的長度大，且頁巖氣儲層地質構造復雜的特點，頁巖氣水平井的井筒往往會穿越天然裂縫和斷層。為了追求高產量，頁巖氣開發多采用大排量體積壓裂大規模改造地下儲層，從而誘發地層中天然裂縫和斷層的滑移。當地層發生滑移變形，相互錯動的地層會剪切套管，導致套管變形內徑縮小甚至損壞。套管變形損壞阻礙井下工具下入，從而使頁巖氣井產量下降甚至停產。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種套管、套管組件及其組裝方法，以解決相關技術中的套管受力導致套筒變形內徑縮小甚至損壞的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種套管包括：球頭座；管體，管體的第一端可轉動地連接于球頭座；柔性筒，柔性筒的第一端與管體的第二端連接。

進一步地，球頭座與管體嵌套設置，球頭座與管體中的一個上設置有球面凹槽，另一個上設置有容納在球面凹槽內的球頭。

進一步地，管體的第一端與球頭座的第一端連接，球頭座的第一端設置有擴口段。

進一步地，套管還包括支撐部，支撐部包括沿管體的周向布置的多個弧形彈簧片，弧形彈簧片的第一端與管體連接，支撐部的第二端通過緊固件或者插接件或者卡接件與管體固定連接。

進一步地，支撐部的第二端通過緊固件與管體固定連接，緊固件為銷釘。

進一步地，套管還包括連接件和接頭，連接件包括球鉸卡環，連接件安裝于接頭的第一端，連接件將接頭的第一端與球頭座的第二端連接。

進一步地，柔性筒的材質為丁腈橡膠，柔性筒的第一端通過第一螺紋結構或者第一卡接結構與管體連接。

進一步地，套管還包括連接管體，連接管體的第一端與柔性筒的第二端通過第二螺紋結構或者第二卡接結構連接，連接管體的第二端設置有第三螺紋結構或者第三卡接結構。

進一步地，接頭的第二端設置有第四螺紋結構或者第四卡接結構。

根據本發明的另一方面，提供了一種套管組件，包括多個相互連接的套管，套管為上述的套管。

根據本發明的另一方面，提供了一種套管組件的組裝方法，對多個套管組件進行組裝，所述組裝方法包括以下步驟：

安裝支撐部：將支撐部的一端焊接在管體上，再通過緊固件將所述支撐部的另一端固定在所述管體上；

裝配接頭端：將球頭座從管體的螺紋端套入，再通過連接件與接頭連接，組合成接頭端，將所述球頭座與所述接頭連接；

安裝柔性筒：使柔性筒通過螺紋結構與管體和連接管體連接，以形成套管；

串聯安裝多個套管組件：將多個所述套管依次首尾相連，組合成套管組件；

安裝套管組件：將套管組件設置在天然裂縫或者斷層位置處。