专利名称：一种能够降低联接螺纹应力集中的石油厚壁套管的制作方法
技术领域：
一种能够降低联接螺纹应力 集中的石油厚壁套管技术领域本实翔新型涉及石油、天然气井中的套管结构。
技术背景在石铀天然气钻井工程中，对于通常地层所采用的套管一般是按AH系歹i腿取合适的薄壁套管。薄壁套管由于其壁较薄，刚 度小，柔性相对较好，故当套管在弯曲并眼段或狗腿严重井段下入 时，可以允许有一定弯曲，不会损坏联接螺纹。但在盐岩层的钻井 过程中，由于岩层在高温下的塑性流动，造成井眼缩颈，导致起下 钻阻卡，并引起较大的非均匀外载作用于下人的套管外壁,致使套 管很快失效。为此，人们提出用非API厚壁套管来下入盐岩层，以 抵抗盐岩展的外载;但存在问题是，由于套管壁厚增加，刚度增大， 不易变形,在弯曲并眼段或狗腿严重井段不易下人，同时导致套管 的联接錄统受力复杂，应力集中，引起脱扣、断裂或密封失效。因 此，如何改養套管联接螺纹的受力状况，使其不致过早失效，是一 个迫切需赛解决的问题。发明内容本实孺新型的目的在于，提出一种既不削弱套管壁的强度，又 能降低联癱蠊纹应力集中的厚壁套管结构。为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案
厚壁套管包括套管本体1及两端的联接螺纹3，其特征在于， 在距螺纹3末端L处的套管本体1上设置了一个凹槽2。由于新设置的凹槽2的几何形状、位置、深度以及宽度与降低 螺纹应力集中的效果密切相关,为了获得最佳效果，运用了有限元 力学分析方法研究了在相同地层情况、相同井眼条件下，不同几何 形状、不阈开口位置及开口深度与宽度对联接螺纹应力水平的影 响,从而稱出凹槽2的外轮廓线以采用椭圆曲线为最佳。椭圆曲 线与套^t本体1的母线相割，其割线长度a为0. 5 ~ 1米，相割段 的最大深度t为2 ~4毫米，相割线的起点与螺纹3末端的距离L 应为0.3~0.5米。本实用新型的优点是1、 由于设置了凹槽2，套管1的刚度降低，柔性相对提高，在盐岩层弯曲井眼段或狗眼严重井段容易下入。2、 由于在凹槽区的刚度相对减小，柔性相对增大，从而有效地改善了联接媒纹的应力分布，降低了应力集中，提高了螺纹联接的 密封性能，使其失效概率大大降低。3、 由于椭圆曲线过渡平缓，可避免凹槽区出现应力集中;且由力学分析可知，设置该凹槽不会导致该区的管壁过薄而影响其强 度04、 在现有机械加工水平下，该凹槽的几何形状不会造成机械 加工困难。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中A的放大图。
具体实施方式
厚壁套管包括套管本体1及两端的联接螺纹3。在距螺纹3 末端0.3~0.5米处的套管本体1上加工了一个凹槽2，凹槽2的外轮廓线为椭圆曲线，该椭圆曲线与套管本体1的母线相割，其割 线长度a为O. 5 ~ 1米，相割段的最大深度t为2 ~4毫米。
权利要求1 、一种能够降低联接螺纹应力集中的石油厚壁套管，包括套管本体(1)及两端的联接螺纹(3 )，其特征在于，在距螺纹(3)末 端L处的審管本体(1)上设置了一个凹槽(2)，凹槽(2)的外轮廓 线为椭圆幽线，该椭圆曲线与套管本体(1)的母线相割。
2、根摄权利要求1所述的能够降低联接螺纹应力集中的厚壁 套管，其特征在于，凹槽(2)的宽度a为0. 5 ~ 1米，凹槽(2)的深 度t为2 ~4毫米，凹槽(2)与联接螺纹(3)末端的距离L为0.3 ~ 0.5米。
专利摘要一种能够降低联接螺纹应力集中的石油厚壁套管，其特点是，在联接螺纹附近设置了外轮廓线为椭圆曲线的凹槽，从而使其刚度减小，柔性相对提高，改善了联接螺纹的应力分布，减小了应力集中，降低了套管的失效概率，并有利于厚壁套管在弯曲井眼段或狗腿严重井段的下人。本实用新型特别适用于盐岩层油、气井中的厚壁套管。
文档编号E21B17/08GK201037382SQ20072007922
公开日2008年3月19日 申请日期2007年4月18日 优先权日2007年4月18日
发明者施太和, 曾德智, 李再军, 林元华, 白登相 申请人:西南石油大学