减震套管组件及套管井的制作方法_2

文档序号:10458319阅读:来源:国知局
两个端口,在一些情况下,第一端口 2和第二端口 3可以互换,本实用新型不局限与此。
[0033]在本实用新型一个可选的实施例中,套筒20可以设置在相邻套管I之间相互连接的位置处(即,套管连接处6)。由于两个套管I的连接处为减震套管组件的连接薄弱处,受到应力的作用,相比于其他部分,上述连接处更容易发生断裂,将套筒设置在连接处外面可以使得套管I不容易被损伤。并且仅仅在相邻套管I之间的连接处设置套筒20使减震套管组件的结构更简单、易于安装并降低成本。当然可以理解,套筒20也可以沿每根套管I的至少部分外表面设置,即,套筒20可以设置在整根套管I的外部或者根据需要设置在套管I外部需要分解应力的位置处。
[0034]在本实用新型的可选实施例中,套筒20为刚性材料件或者弹性材料件。可以理解,套筒20可以由具有一定厚度的橡胶皮等减震能力强、缓冲效果好的耐高温抗腐蚀柔性材料制成,也可以是金属材质的刚性原料。
[0035]根据本实用新型的一个优选实施例,套筒20的侧壁4的外表面与套管I的轴线L所在平面之间的相交线,与轴线L之间的夹角在30°?60°范围内。
[0036]如图1和2所示,在本实用新型的一个实施例中首先在地面7的进出气共用孔处钻孔,依次经过岩层8、含水层9、岩层10直至钻进预计的气化煤层11,经测量计算得知,需要的套管I长度为268m。套管I外径Φ219πιπι。预计需要11根标准长度为25m的套管I,则有10个焊接处。每个套管连接处6安装一个套筒20保护装置,需要10个套筒20。
[0037]在本实施例中,套筒20为圆台结构。每个套筒20的高度为Im左右,侧面母线与水平方向夹角为α(α优选在30°?60°)。在套筒20的第一端口 2和第二端口 3的两个水平面内,分别沿着套筒20内壁和套管I外壁均匀布置4个减震元件5。在本实施例中,减震元件5为伸缩弹簧,第一端口 2构造为较小的一端,第二端口 3构造为较大一端。减震元件5的两端分别焊接在圆套筒20内壁和套管I外壁上。则需要40个减震元件5,每个减震元件5的最大拉伸距离不小于套管周长的1/4,即:3.14X219mm/4=172mm,贝lj,减震元件5的直径不小于最大拉伸距离/jt,即:172mm/3.14 = 55mm。
[0038]套筒20的第一端口2的内径=套管I外径+减震元件5的自然长度X 2;
[0039]套筒20的第二端口 3的内径=套筒20高度/tana X 2+套筒20的第一端口 2的内径。
[0040]其中,套筒20的第二端口3的外径小于终孔孔径即可。
[0041]减震元件5的自然长度、套筒20高度、以及侧面母线与水平方向夹角为a可以根据终孔孔径和/或通过测量当地地应力决定。
[0042]钻孔到预计的位置后,下放该减震套管到预计的位置,常规洗井,固井,利用固井水泥凝固后形成的固井水泥环来固定套管及周围岩层。即完成该地下气化用钻孔的施工。
[0043]如图3和4所示,在本实用新型的另一个实施例中,经测量得知,所发现的水平煤层需要的套管长度为1000m,主要的承受应力作用区位于套管下部600m?700m。在套管590?710m处布置套筒20进行保护。在本实施例中,套筒20为正四棱锥台。套筒20高度为120m(710m-590m),高与斜高的夹角为a。在该套管I所处长度内,每隔20m布置一圈减震元件5。在本实施例中,减震元件5为伸缩弹簧,第一端口 2构造为较小的一端,第二端口 3构造为较大一端。
[0044]套筒20的第一端口2正方形的边长a为:套管I外径+该圈减震元件5的自然长度X2;
[0045]套筒20的第二端口 3正方形的边长b为:a+tana X套筒20高度X 2
[0046]套筒20的第二端口3的外壁构成的正方形的对角线小于终孔孔径即可。
[0047]每圈减震元件5的自然长度及最大拉伸距离、套筒20第一端口2及第二端口 3直径、套筒20高度、高与斜高夹角a均可按照套管I管径、终孔孔径和/或当地地应力进行计算。
[0048]钻孔到预计的位置后,下放减震套管I到预计的位置,常规洗井,固井,利用固井水泥凝固后形成的固井水泥环来固定套管I及周围岩层。即完成该地下气化用钻孔的施工。
[0049]根据本实用新型的另一个方面,本实用新型还涉及一种套管井,其包括上述任意一个实施例中的减震套管组件。
[0050]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种减震套管组件,包括套管(I)以及套设于所述套管(I)外部的至少一个套筒(20),所述套管(I)与所述套筒(20)之间通过减震机构连接,其特征在于, 所述套筒(20)的侧壁(4)的外表面与所述套管(I)的轴线(L)所在平面之间的相交线,与所述轴线(L)之间的夹角大于0°且小于90°。2.根据权利要求1所述的减震套管组件,其特征在于, 所述减震机构包括至少两个减震元件(5),每个所述减震元件(5)的两端分别连接在所述套管(I)的外壁与所述套筒(20)的所述侧壁(4)的内表面之间。3.根据权利要求2所述的减震套管组件,其特征在于, 所述减震元件(5)围绕所述套管(I)的所述轴线(L)等间距地设置在同一平面内。4.根据权利要求2所述的减震套管组件,其特征在于, 所述减震元件(5)至少设置在所述套筒(20)的沿所述套管(I)的所述轴线(L)的两相对端部处。5.根据权利要求2所述的减震套管组件,其特征在于, 所述减震元件(5)为伸缩弹簧、气动伸缩杆或液压伸缩杆中的任一种。6.根据权利要求1所述的减震套管组件,其特征在于, 所述套筒(20)为圆台结构或棱台结构。7.根据权利要求1所述的减震套管组件,其特征在于, 所述套筒(20)具有通过所述侧壁(4)相互连接的第一端口( 2)和第二端口( 3), 其中,所述第一端口( 2)相比于所述第二端口( 3)靠近所述套管(I)的顶部;或者所述第二端口( 3)相比于所述第一端口( 2)靠近所述套管(I)的顶部。8.根据权利要求1所述的减震套管组件,其特征在于, 所述套筒(20)设置在相邻所述套管(I)之间相互连接的位置处;或者所述套筒(20)沿每根所述套管(I)的至少部分外表面设置。9.根据权利要求1所述的减震套管组件,其特征在于, 所述套筒(20)为刚性材料件或者弹性材料件。10.根据权利要求1所述的减震套管组件,其特征在于, 所述夹角在30°?60°范围内。11.一种套管井,其特征在于,所述套管井包括权利要求1至10中任一项所述的减震套管组件。
【专利摘要】本实用新型涉及一种减震套管组件,包括套管(1)以及套设于所述套管(1)外部的至少一个套筒(20),所述套管(1)与所述套筒(20)之间通过减震机构连接,其中,所述套筒(20)的侧壁(4)的外表面与所述套管(1)的轴线(L)所在平面之间的相交线,与所述轴线(L)之间的夹角大于0°且小于90°。本实用新型另一方面还涉及包括上述减震套管组件的套管井。本实用新型提出一种减震套管组件以及包括该减震套管组件的套管井,以实现对套管所受水平方向应力进行分解。
【IPC分类】E21B17/10
【公开号】CN205370464
【申请号】CN201521111886
【发明人】王媛媛, 赵娟
【申请人】新奥气化采煤有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月28日
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