一种页岩气井用防变形套管的制作方法

本发明涉及石油天然气开采工程，具体而言，涉及一种页岩气井用防变形套管。

背景技术：

1、套管作为油气资源开发当中的基础部件，被广泛应用在如页岩气资源的开发过程中，用于压裂或开采等作业。一方面，当套管由钻孔送入地层中时，地层中复杂的地形和岩石分布等，往往很可能对套管表面造成碰撞摩擦，从而使得套管磨损变形；另一方面，目前多数页岩气井中的套管均是采用高强度的单层套管，在进入地层用于生产作业后，受地质变动的影响，也很容易出现塑性形变，长时间过后易进一步加重损害导致套管彻底损坏，引起采集作业的停止。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种页岩气井用防变形套管，以解决套管进入地层时容易变形受损的问题，同时确保设置好的套管不受复杂地层条件的影响，保证页岩气开采作业的顺利进行。

2、本发明的实施例是这样实现的：

3、一种页岩气井用防变形套管，包括套管管体，所述套管管体外表面上间隔设置有环绕所述套管管体中轴的收纳槽；

4、所述收纳槽内设置有环绕所述套管管体中轴的膨胀橡胶，所述套管管体外径小于所述膨胀橡胶最外侧至所述套管管体中轴的径向距离；

5、所述膨胀橡胶的径向表面上设置有环绕套管管体中轴的外套壳。

6、其中，所述膨胀橡胶最外侧是指，所述膨胀橡胶远离所述收纳槽底的一侧。

7、由于套管本体外部环绕设置有膨胀橡胶，且所述膨胀橡胶的外侧能够部分伸出所述收纳槽，当套管进入地层定位后，膨胀橡胶遇水膨胀使得外套壳接触地层，避免套管管体直接与地层接触，从而避免套管管体在下井过程中损坏套管管体表面造成磨损变形，对套管管体起到保护作用，且利用膨胀橡胶的弹性形变抵消外界位置变化，避免地层形变直接传递至套管本体引起套管形变进而导致套管损伤。

8、本发明所提供的页岩气井用防变形套管不受复杂地层条件的影响，能够保证套管管体完好，保证页岩气开采作业的顺利进行。

9、在一种实施方式中：

10、所述套管管体的尾端设置有环绕所述套管管体中轴的保护头。

11、所述保护头能够在下井时避免因地层中的岩石凸起或弯曲部损伤套管本体。

12、在一种实施方式中：

13、所述保护头在指向所述套管管体尾部的方向上外径逐渐收缩。

14、设置为圆台形，锥面指向下套管方向，使得套管和外套壳在井筒中下行时得到保护。

15、在一种实施方式中：

16、所述保护头的最大外径大于所述外套壳环绕所述套管管体中轴的外径。

17、用于保护所述外套壳。

18、在一种实施方式中：

19、所述套管管体为多个，相邻两个套管管体首尾固定连接。

20、在一种实施方式中：

21、所述收纳槽呈弧形，且在所述套管管体表面沿其长度方向间隔分布。

22、在一种实施方式中：

23、所述膨胀橡胶的侧面为弧面，与所述收纳槽相适配，并将其完全填充。

24、在一种实施方式中：

25、所述外套壳呈弧面，弧面弧度与所述膨胀橡胶的弧度相同。

26、在一种实施方式中：

27、所述膨胀橡胶为吸水膨胀橡胶。

28、吸水膨胀橡胶遇水后可沿套管管体的径向方向扩张膨胀。

29、在一种实施方式中：

30、所述外套壳为金属材料或高强度纤维材料。

31、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

32、1、套管本体外部环绕设置有膨胀橡胶，且所述膨胀橡胶的外侧能够部分伸出所述收纳槽，当套管进入地层定位后，膨胀橡胶遇水膨胀使得外套壳接触地层，避免套管管体直接与地层接触，从而避免套管管体在下井过程中损坏套管管体表面造成磨损变形，对套管管体起到保护作用，且利用膨胀橡胶的弹性形变抵消外界位置变化，避免地层形变直接传递至套管本体引起套管形变进而导致套管损伤。

33、2、套管本体尾部设有圆台形的保护头，保护头最大外径大于外套壳的外径，使得套管在下井时避免因为地层中的岩石凸起或弯曲部损伤套管本体。

34、3、本发明所提供的页岩气井用防变形套管不受复杂地层条件的影响，能够保证套管管体完好，保证页岩气开采作业的顺利进行。

技术特征：

1.一种页岩气井用防变形套管，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的页岩气井用防变形套管，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的页岩气井用防变形套管，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的页岩气井用防变形套管，其特征在于：

5.根据权利要求2所述的页岩气井用防变形套管，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的页岩气井用防变形套管，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的页岩气井用防变形套管，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的页岩气井用防变形套管，其特征在于：

9.根据权利要求1-8任一所述的页岩气井用防变形套管，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的页岩气井用防变形套管，其特征在于：

技术总结
本发明涉及石油天然气开采工程技术领域，旨在解决套管进入地层时容易变形受损的问题，提供一种页岩气井用防变形套管，包括套管管体，所述套管管体外表面上间隔设置有环绕所述套管管体中轴的收纳槽；所述收纳槽内设置有环绕所述套管管体中轴的膨胀橡胶，所述套管管体外径小于所述膨胀橡胶最外侧至所述套管管体中轴的径向距离；所述膨胀橡胶的径向表面上设置有环绕套管管体中轴的外套壳；由于套管本体外部环绕设置有膨胀橡胶，当套管进入地层定位后利用膨胀橡胶的弹性形变抵消外界位置变化，避免地层形变直接传递至套管本体引起套管形变进而导致套管损伤，由于设有外套壳和保护头，可使套管在下井过程中对套管管体起到保护作用。

技术研发人员：周小金,曾波,宋毅,付永强,陈娟,杨蕾,宋雯静,刘波
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12