專利名稱：防套管上竄伸縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油鉆井完井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及完井套管，是一種預(yù)防套管上
竄的伸縮裝置，該裝置用于新井完井工藝以及老井套管上竄的治理。
背景技術(shù)：
由于多種原因，采油廠的油井在開采幾年后，就會出現(xiàn)油層套管或技術(shù)套管的上 竄問題。不管是套管頭完井的井還是簡易環(huán)形鋼板完井的油水井，內(nèi)層套管都會發(fā)生上竄 現(xiàn)象。內(nèi)層套管普遍上竄達(dá)50 60cm，上竄最高的高度能達(dá)到1.2m。內(nèi)層套管上竄后，有 些環(huán)形鋼板變形或破裂，套管頭完井的套管上竄帶動懸掛器升高，導(dǎo)致環(huán)空裸露；采油樹偏 斜；減少了抽油機(jī)的行程，嚴(yán)重影響了抽油泵的工作采油效率。 目前，為了克服套管上竄造成采油樹偏斜等帶來的問題，有技術(shù)人員在有上竄 現(xiàn)象的油井井口上，采用螺栓連接并固定封井器法蘭與套管法蘭。如中國專利公告號 2793398，提供了一種"治理油層套管上竄的折形螺栓"。這種在地面簡單連接并固定的方 法，不能從根本上解決套管上竄問題。 因此，設(shè)計了本實用新型伸縮裝置，將本實用新型伸縮裝置接在內(nèi)層套管的上部。 當(dāng)內(nèi)層套管上竄時，本實用新型伸縮裝置能起到抵消內(nèi)層套管的上竄高度，保證油井正常 產(chǎn)生不受影響。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種防套管上竄伸縮裝置，將伸縮裝置連接在內(nèi)層 套管上部，能抵消內(nèi)層套管上竄的高度。當(dāng)伸縮裝置下部連接的套管產(chǎn)生上竄，伸縮裝置心 軸向上滑動，減少并克服內(nèi)層套管發(fā)生上竄時，內(nèi)層套管與表層套管之間出現(xiàn)的相對位移。 本實用新型的技術(shù)方案是防套管上竄伸縮裝置，主要由上接頭1、密封儲油裝置 2、組合密封3、外筒體4、心軸5組成。其特征在于上接頭1的上端有套管聯(lián)接螺紋，上接 頭1的下端有套管外螺紋。上接頭1下端的套管外螺紋與外筒體4上端聯(lián)接。在外筒體4 內(nèi)有圓筒形的心軸5，心軸5外表面與外筒體4的下端之間有花鍵配合，此花鍵能保證心軸 (5)和外筒體(4)之間承受扭矩，在上部施加扭矩時不至于產(chǎn)生相互扭轉(zhuǎn)。心軸5與外筒 體4之間能滑動。在心軸5的上端外壁有組合密封3，保證心軸(5)和外筒體(4)之間的密 封。外筒體(4)下部有內(nèi)臺階，內(nèi)臺階能為心軸5起到下部限位作用。 固井時，把防套管上竄伸縮裝置連接在內(nèi)層套管的上部，當(dāng)內(nèi)層套管出現(xiàn)上竄時， 內(nèi)層套管帶動心軸5沿外筒體4的內(nèi)壁向上滑動，抵消了內(nèi)層套管上竄的距離。伸縮裝置 上部相聯(lián)的套管和懸掛器能保持在原來位置。套管和懸掛器不至于向上竄動。當(dāng)心軸5移 動到上部時，與上接頭1的下端面接觸，上接頭l可以為心軸5在上部提供限位，下端面的 限位作用使心軸5不能再向上移動。心軸5從最下端到最上端所移動的距離，就是伸縮裝 置的伸縮行程。伸縮行程可以根據(jù)具體情況具體而定。 一般為0. 3m 1. 5m。 所述的上接頭1上端和下端是套管聯(lián)接螺紋，上端聯(lián)接井口套管短節(jié)，下端和下部套管聯(lián)接。聯(lián)接螺紋的型式可以是套管圓螺紋(CSG、 LCSG)、套管偏梯形螺紋(BCSG)和 套管直連型螺紋(XCSG)。 所述的外筒體4上端有套管聯(lián)接螺紋，下端內(nèi)表面有花鍵，外筒體4中部內(nèi)表面是 一光滑且鍍鉻的表面，能在長時間內(nèi)保持表面光滑不銹蝕，保證心軸5和外筒體4之間密 封。 心軸(5)上部外壁有組合密封(3)，組合密封(3)和外筒體(4)的內(nèi)表面形成密 封。該密封由多種密封型式組合而成，其逸擇型式可以是"0"型密封、"V"型密封、"Y"型密 封、"Y/型密封中至少有兩種密封組合，保證長期密封效果。 為了外筒體和心軸之間密封可靠，外筒體4內(nèi)表面不銹蝕，在所述的組合密封(3) 中間有密封儲油裝置(2)，密封儲油裝置(2)內(nèi)有潤滑油。 為了適應(yīng)完井作業(yè)不同規(guī)格井徑的需要，外筒體(4)的外徑在50 350mm之間。 本實用新型的有益效果是防套管上竄伸縮裝置，在新井完井時，將此裝置安裝于 內(nèi)層套管管柱的上部，在內(nèi)層套管發(fā)生上竄時，伸縮裝置以上的套管和套管頭內(nèi)的懸掛器 位置不會發(fā)生變化。很好地保護(hù)了井口，保護(hù)了油井的產(chǎn)量。克服了原來內(nèi)層套管上竄后 環(huán)形鋼板破裂、套管頭懸掛器升高、井口偏斜等諸多問題。達(dá)到了改善井口完井工藝、延長 油井使用壽命的目的?？梢蕴岣哂蜌獠亻_采效益。其具有以下特點(diǎn) 1.防套管上竄伸縮裝置結(jié)構(gòu)簡單、施工工藝安全。串接在完井管柱上，隨完井管柱 一起入井，在井眼內(nèi)入井容易、可靠。伸縮裝置外徑與外層套管內(nèi)徑相適應(yīng)，能保證工具順 利入井。 2.防套管上竄伸縮裝置內(nèi)采用組合密封，密封性能可靠、壽命長。 3.防套管上竄伸縮裝置內(nèi)有密封儲油裝置，能保證在長時間內(nèi)潤滑外筒體和心軸
之間的組合密封，保證密封效果、延長密封使用壽命。 4.防套管上竄伸縮裝置外筒體和心軸分別設(shè)計有花鍵，能保證在下套管和聯(lián)接上 部套管時承受扭矩，也可以使心軸在外筒體內(nèi)軸向移動順暢。 5.防套管上竄伸縮裝置可以在修井時，在管柱中串接1 3個，互相不會產(chǎn)生影 響。

圖1是本實用新型防套管上竄伸縮裝置的剖面示意圖。 圖中，l.上接頭，2.密封儲油裝置，3.組合密封，4.外筒體，5.心軸。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
實施例參閱圖1。防套管上竄伸縮裝置，由上接頭1、密封儲油裝置2、組合密封
3、外筒體4、心軸5組成。外筒體4的外徑為196mm。 上接頭1上下端均為套管聯(lián)接圓螺紋，上端為572 LCSG套管內(nèi)螺紋，下端為7LCSG 套管外螺紋，上接頭1的下端與外筒體4上端相聯(lián)接。在外筒體4內(nèi)有圓筒形的心軸5，外 筒體4和心軸5上有對配合花鍵，花鍵規(guī)格為8X 146 X 156X30，外筒體4和心軸5的自由 行程為1000mm。在心軸5的上端外壁有組合密封3。外筒體(4)下部有內(nèi)臺階。在外筒體4中部內(nèi)表面有鍍鉻層。 心軸5的組合密封為"0"型密封圈和"Yx"型密封圈，兩組相對而裝。兩組密封圈 的中間有密封儲油裝置2，密封儲油裝置2是一個環(huán)形的儲油槽，將黃油和侵潤材料混合裝 入儲油槽內(nèi)，黃油和侵潤材料緩慢滲出，在長時間內(nèi)給相鄰的兩組組合密封3潤滑。 上接頭1在下端面起到心軸5的上限位作用，外筒體4的下端有臺階，在下部起到 心軸5的下限位作用。剛安裝時，心軸5在最下端，行程完全拉開，防套管上竄伸縮裝置長 度最長；當(dāng)心軸5在套管上竄的作用下向上滑動，到達(dá)上接頭下端時，行程全部壓縮完成， 心軸5上端面與上接頭1的下端面相抵，完成伸縮作用。
工作原理 根據(jù)油氣井完井工藝的需要，結(jié)合下套管作業(yè)的規(guī)程，在下內(nèi)層套管(油層套管 或技術(shù)套管)接近完成時，根據(jù)防套管上竄伸縮裝置的長度，將伸縮裝置連接在上部內(nèi)層 套管管柱上部。防套管上竄伸縮裝置的螺紋上緊扭矩，應(yīng)嚴(yán)格按照石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推薦的上 緊扭矩執(zhí)行。上部再聯(lián)接調(diào)節(jié)用的套管短節(jié)，套管短節(jié)直接連接在套管頭的懸掛器上，將懸 掛器座于套管頭內(nèi)即可。 由于地層等其它原因，當(dāng)內(nèi)層套管出現(xiàn)上竄時，在套管上竄力的作用下，防套管上 竄伸縮裝置的心軸5向上滑動，滑動的行程抵消了內(nèi)層套管上竄的距離，使得上部聯(lián)接的 套管短節(jié)和懸掛器相對位置不變，完井井口不發(fā)生任何變化，從而保證了油氣藏開采的效率。 —些較早的油氣井，由于沒有任何防上竄措施，當(dāng)出現(xiàn)內(nèi)層套管上竄的現(xiàn)象后，環(huán) 形鋼板焊縫有撕裂現(xiàn)象；套管頭完井的，出現(xiàn)懸掛器升高，井口偏斜，導(dǎo)致井口不能正常生 產(chǎn)。此時，可以利用防套管上竄伸縮裝置進(jìn)行修井作業(yè)。具體做法是在壓井作業(yè)后，卸掉 采油樹，打開井口 ，卸開上部第一根套管，連接本實用新型防套管上竄伸縮裝置，可以保證 在5 10年內(nèi)，不會因為套管上竄問題而進(jìn)行修井作業(yè)。
權(quán)利要求一種防套管上竄伸縮裝置，主要由上接頭(1)、密封儲油裝置(2)、組合密封(3)、外筒體(4)、心軸(5)組成，其特征在于上接頭(1)的上端有套管聯(lián)接螺紋，上接頭(1)的下端有套管外螺紋，上接頭(1)下端的套管外螺紋與外筒體(4)上端聯(lián)接，在外筒體(4)內(nèi)有圓筒形的心軸(5)，心軸(5)外表面與外筒體(4)的下端之間有花鍵，心軸(5)與外筒體(4)之間能滑動，在心軸(5)的上端外壁有組合密封(3)，外筒體(4)下部有內(nèi)臺階。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防套管上竄伸縮裝置，其特征在于所述的上接頭(1)上端 和下端的套管聯(lián)接螺紋型式是套管圓螺紋、套管偏梯形螺紋或套管直連型螺紋。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的防套管上竄伸縮裝置，其特征在于在外筒體(4)中部內(nèi)表 面鍍鉻。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防套管上竄伸縮裝置，其特征在于所述的組合密封(3)采 用的是"0"型密封、"V"型密封、"Y"型密封或"YX"型密封中至少有兩種密封組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的防套管上竄伸縮裝置，其特征在于在所述的組合 密封(3)中間有密封儲油裝置(2)，密封儲油裝置(2)內(nèi)有潤滑油。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的防套管上竄伸縮裝置，其特征在于外筒體(4)的 外徑在50 350毫米之間。
專利摘要防套管上竄伸縮裝置，應(yīng)用于石油、天然氣油氣井完井管柱上部。特征是上接頭下端的套管外螺紋與外筒體上端聯(lián)接。在外筒體內(nèi)有圓筒形的心軸，心軸外表面與外筒體的下端之間有花鍵配合，心軸與外筒體之間能滑動。在心軸的上端外壁有組合密封。外筒體下部有內(nèi)臺階。滑動的距離就是防套管上竄伸縮裝置的自由行程，該行程可以抵消套管上竄的竄動量。效果是將此伸縮裝置安裝于內(nèi)層套管的上部，既是一個套管短節(jié)，又可以起到保護(hù)上部套管和套管頭懸掛器相對位置和穩(wěn)定完井井口的目的，結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、操作簡便，是新井安裝完井和老井治理中非常有效的防止套管上竄的工具。
文檔編號E21B33/10GK201517387SQ20092011024
公開日2010年6月30日 申請日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月20日
發(fā)明者甄建兵, 蒲玲霞, 馬自江 申請人:中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司