专利名称：复层式套管系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及到的是一种套管系统，特别是一种在固井后能将主管回收的复层式套管系统。
目前，在石油、地质、水文等部门的钻井中，特别是在石油钻井中，固井时所使用的套管均被作为一次性使用，即在固进时，下入套管并灌注水泥后，套管和井壁即被困结在了一起，使大量应该回收的套管(干井、报废井及普通井的外面几层套管。)因被水泥固结而无法回收。据推算，每钻成一口油 井，使用的套管所占用的费用，约占该井总投入的30～40%，所以，每年我们国家仅在石油钻井上就有价值数十亿元本该回收的套管因被固结无法回收，而白白地扔在井下，造成了极大的不必要的浪费。过去也曾有一些井队采取用大型设备在井口强拉硬拨的办法或铣去水泥环的办法回收套管，但这些方法不但费时费工，而且只能回收最内层套管的上部很少一部分套管，大部分套管因固结太紧仍无法回收，所以，如何有固井后能将该回收的套管回收，已是石油、地质等钻井中一个亟待解决的难题。此外，在油气开发、生产井中，由于套管外没有隔离保护层，套管直接浸泡在地下矿化水中，常使套管因受腐蚀而破损，造成井下事故，影响正常的生产;用常规的套管固井，在高压油气层段，套管与水泥的固结力又显得大小，难以封隔住油气层，固井后常出现层间窜漏、井口冒油气，高压酸化压裂时出现窜通等事故，影响正常生产。
本发明的目的就是为了解决以上问题，提供一种在固井后仍能将套管的主管取出、加以重复利用，且有自身防腐缓蚀作用，对油气层段封隔效果好的复层式套管系统。
本发明的目的是这样来实现的将原来的单层式套管设计成为由管体、扶正器及套管引鞋组成的复层式套管系统，管体包括副管、主管、置于主、副管之间填充料及置于主管上的接箍;管体中的副管与主管可合为一体，其上绕有钢丝;管体还包括由主管及绕在其上钢丝组成的“二合一”型复合式主管;在副管的管壁内加有钢丝绕筒;在扶正器的上端设有台肩，两端设有法兰;充填物为粒状或浆状物，其中至少含有石墨、滑石中的一种。该套管系统中的主管是与现有套管相同或略厚的钢管，副管为由钢丝塑料等材料复合而成的薄壁管，两管间的充填物为由石墨、粘土、滑石粉、泥浆加重剂几种物质配制而成的混合物制成的颗粒或浆料。在副管上装有与之配套的扶正器，扶正器的上端设有台肩，在主管的接箍上设有支撑脚，支撑脚蹬有扶正器及副管上端的台肩上，可以推着扶正器及副管与主管同步下移，达到目的层，其底部所设的套管鞋使主、副管之间的夹层与时内泥浆分隔开，用于油气层段的封隔套管被设计成了由主管和副管中所夹钢丝绕筒复合而成的“二合一”型复合结构，即直接把钢丝绕在主管上，并用掺有砂粒的环氧树脂等粘结剂进行喷涂处理。其上端头接在带有法兰的转换型主管接箍口上，这种与“二合一”型套管匹配的扶正器是直接扣合在套管上的。这种结构套管系统，只用于对油气层段的封隔。
复层式套管系统与现有套管系统相比，有如下优点1.在固井后仍能将套管系统的主要部分-主管取出，加以重复利用，只把相当于现用套管价值的1/10～1/8的副管及扶正器留在井下，可使每口井节约投资20～30%。
2.可以减缓套管在井下的腐蚀，延长套管的使用寿命，减少生产井的井下事故发生。
3.可以将油气贮集层段有效地封隔住，减少、避免了窜漏、窜通等固井事故的发生。
下面结合
具体实施例方式图1为本套管系统的结构示意图。
图2为本套管系统在油气贮层的套管组合结构示意图。
图3为本套管系统的副管的管壁结构示意图。
图4为本套管系统“二合一”型管的管壁结构示意图。
图5为本套管系统常规主管接箍的结构示意图。
图6为本套管系统常规主管接箍的剖面图。
图7为本套管系统转换型主管接箍的结构示意图。
图8为本套管系统转换型主管接箍的剖面图。
实施例1参见图1，本套管系统是由位于外层的副管1，位于内层的副管2，及中间充填物3，接箍4，扶正器6及套管引鞋11组成。其中外管1又细分短管1a，长管1b，有关系式短管1a长+扶正器6长＝长管1b长＝主管2长短管1a是专用于需加设扶正器6时用，副管1的结构为内部夹有钢丝绕筒结构19，绕筒19的内外面为有机复合材料或薄金属层20，这种结构的管有较好的柔性，又有一定的抗横向挤压强度，可以使主、副管之间不致于贴在一起。主管2是与现有的单层式套管相同或略厚的优质钢管，两端车有螺纹，便于与接箍相接。接箍4为两端车有螺纹，下端设有张开的支撑脚9的短管。下套管时，支撑脚9可以通过作用于扶正器6及副管1b上的台肩10推着副管1与扶正器6与主管1同步下移，固井后，当根据需要回收主管2时，向上拉动主管2，接箍4的支撑脚9受阻后自动合拢，不影响主管拨出。扶正器6由支撑肋条7及主体管18组成，其上端设有台肩10及两端的法兰5组成。扶正器的需装配个数及间距由井的倾斜角度决定，它通过其两端的法兰5与副管1的端头对接。内充物3是由石墨粉、滑石粉、粘土几种材料配成的混合物制成的小颗粒状物，及由配制泥浆用的加重剂、增粘剂、石墨粉、水或油调和而成的浆状物组成。其中的石墨、滑石粉起润滑减阻作用。在固井时当套管下得较浅时，只需在两管间灌注浆料即可，当套管下得很深时，需先在主、副管间填充上配制的粒状混合物，再灌入配制的浆料。可根据主管需在井下留存时间的长短选择灌注油基浆料或水基浆料。当固井后需回收主管时，由于充填物中粒料及浆料的润滑作用，主副管之间阻力很小，所以很容易就能将起主管取出。回收时可采用倒扣器分段拨出。对于还在钻进的井，可在下一次固井开始之前，将上一次固井所用套管系统的主管取出。使用本套管系统固井，一般是在下套管时，在井口进行组合装配、填料。
实施例2本实施例主要为一套用于对油气贮集层段封隔固井的套管系统，由“二合一”型复合式主管13，扶正器15及引鞋18组成的套管系统。该系统可以与实施例1所描述的套管结合使用(如图2所示)。上部采用实施例1所描述的复层式结构，下部采用这种由“二合一”型主管13，扶正器15，引鞋18组成的套管系统，中间采用转换型接箍12。该系统也可以单独使用，如在尾管悬挂法固井中就可单独使用。该系统的“二合一”型主管是由实施例1所用主管2，在其上绕上制副管所用的钢丝14，然后用掺有沙粒的环氧树脂等粘合剂进行喷涂、粘结处理而成。扶正器5是由支撑肋条23，固定筒17及支撑加固条16组成。它是直接扣合在主管13上的。当与实施例1所述的套管系统组合使用时，其上端接在转换型接箍12下端，这种接箍的上端设有法兰，可与副管接合，将上部的主、副管间的夹层与外界分隔开。固井后，这种“二合一”型复合式主管不能回收。其底部的引鞋18主要是在下套管时引导套管系统在井筒内安全下移。该套管系统通常只用于对油气层段及复杂层段的封隔固井，一口井只需几百米长的即可。
权利要求
1.一种复层式套管系统，由管体、扶正器及引鞋组成。其特征在于管体包括副管1、主管2、置于内外管间的填充料3、及置于主管上的接箍4、12。
2.如权利要求1所述的套管系统，其特征在于管体中的副管1与主管2可合为一体，其上绕有钢丝14。
3.如权利1所述所套管系统，其特征在于管体还包括由主管2及绕在其上的钢丝14组成的“二合一”型复合式主管13。
4.如权利要求1所述的套管系统，其特征在于位于外层的副管1的管壁内加有钢丝绕筒19。
5.如权利要求1所述的套管系统，其特征在于扶正器6的上端设有台肩10，两端设有法兰5。
6.根据权利要求1所述的套管系统其特征在于充填物3为粒状物或浆状物，其中至少含有石墨、滑石中的一种。
全文摘要
本发明公开了一种复层式套管系统，包括管体、扶正器及套管引鞋。其特征在于管体包括副管、主管、置于主、副管间的填充物及置于主管上的接箍；管体的副管与主管可合为一体，其上绕有钢丝；管体还包括由主管及绕在其上的钢丝组成的“二合一”型复合式主管；在副管的管壁内加有钢丝绕筒；在扶正器的上端设有台肩，两端设有法兰；充填物为粒状或浆状物，其中至少含有石墨、滑石中的一种。采用该套管系统能在固井后将系统的主要部分——主管取出，加以重复利用。
文档编号E21B17/00GK1079531SQ92108149
公开日1993年12月15日 申请日期1992年5月30日 优先权日1992年5月30日
发明者孔文铭 申请人:孔文铭