[发明专利]连接偏心流动路径至同心流动路径的转换接头有效
申请号: | 201180060800.7 | 申请日: | 2011-11-17 |
公开(公告)号: | CN103261567A | 公开(公告)日: | 2013-08-21 |
发明(设计)人: | C·S·耶;M·D·巴里;M·T·赫克;T·J·莫菲特;P·B·昂切夫;P·海德 | 申请(专利权)人: | 埃克森美孚上游研究公司 |
主分类号: | E21B17/08 | 分类号: | E21B17/08 |
代理公司: | 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 | 代理人: | 赵蓉民;张全信 |
地址: | 美国德*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 连接 偏心 流动 路径 同心 转换 接头 | ||
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年12月17日提交的美国临时申请61/424,427和2011年6月22日提交的美国临时申请61/499,865的权益。
背景技术
本部分旨在向读者介绍可能与本发明的实施方式相关的本领域各个方面。相信该讨论有助于给读者提供信息,以利于更好理解本发明的具体技术方面。因此,应当理解,应当从这一角度理解该部分,而不必理解是现有技术的承认。
技术领域
本公开涉及完井的领域。更具体地,本发明涉及使用砂滤器(砂筛管,sand screen)和砾石充填的井筒完井。本申请也涉及井下工具,其可用于连接偏心流动路径至同心流动路径以安装砾石充填。
技术讨论
在油井和气井的钻井中,利用在钻柱的下端向下推进的钻头形成井筒。在钻孔至预定深度后,移除钻柱和钻头并且将井筒用套管柱衬住。因此在套管柱和地层之间形成环形区。通常实施固井作业,以便用水泥填充或“挤压”环形区。水泥和套管的组合加固了井筒并且便于隔离套管后面的地层。
通常将数个具有逐渐变小的外径的套管柱放入井筒。将钻井和随后对逐渐变小的套管柱注水泥的过程重复数次,直到该井已经到达总深度。称为生产套管的最终套管柱被固结在合适的位置并且进行穿孔。在一些情况中,最终套管柱是衬管,即,不回接至地面的套管柱。
作为完井过程的一部分,在地面安装井口装置。井口装置控制采出液流动至地面或控制流体注入井筒。也提供流体聚集和处理设备诸如管、阀门和分离器。可随后开始生产作业。
在一些情况中,在松散的或“疏松的”地层中完井。这意味着随着采出液产生进入井筒,地层颗粒,例如砂和细粒,可也侵入井筒。这种颗粒对生产设备有害。更具体地,地层颗粒可对于井下泵以及地面的管、阀门和流体分离设备有腐蚀性。
疏松地层的问题的出现可能与下套管井筒的完井有关。在该情况中,地层颗粒可侵入穿过生产套管和周围水泥护层形成的穿孔。但是,当井筒作为“裸眼井”完井形成时,疏松地层的问题突出得多。
在裸眼井完井中,生产套管未延伸通过生产区域和未被穿孔;而是,保持生产区域未下套管,或是“敞开的”。生产套管或“油管”接着被放置在井筒内,向下延伸至最后套管柱下面并跨过地下地层。
裸眼井完井相对于下套管井完井具有某些优点。第一,因为裸眼井完井没有射孔孔道,所以地层流体可360度径向会聚在井筒上。这有益于消除与会聚的径向流动和随后的通过颗粒填充的射孔孔道的线性流动相关的额外的压降。与裸眼井完井相关的减少的压降实际上保证了它比在相同地层中未采取增产措施的下套管井更多产。第二,裸眼井技术通常没有下套管井完井昂贵。
裸眼井完井中的常见问题是井筒直接暴露于周围地层。如果该地层是疏松的或大量含砂的,则采出液流入井筒可携带地层颗粒,例如,砂和细粒。这样的颗粒可对井下生产设备和地面的管子、阀门和分离设备有腐蚀性。
为了控制砂和其他颗粒的侵入,可使用防砂设备。防砂设备通常穿过地层安装在井下,以截留大于某一直径的固体物质,同时允许流体采出。防砂设备通常包括称为中心管的细长管状体,其具有很多割缝开口。中心管随后通常用过滤介质诸如筛网或金属丝网包裹。
为了增强防砂设备,特别是在裸眼井完井中,通常安装砾石充填。砾石充填井涉及在防砂设备被悬挂或以其他方式被放置在井筒中后,在防砂设备周围放置砾石或其他颗粒物。为了安装砾石充填,颗粒材料通过携带液被传递至井下。携带液与砾石一起形成砾石砂浆。该浆在合适的位置干燥,留下圆周式砾石充填。砾石不仅有助于颗粒过滤,而且帮助保持地层完整。砾石充填的使用也消除了对注水泥、穿孔和穿孔后清理操作的需要。
在裸眼井砾石充填完井中,砾石被放置在包围穿孔的中心管的砂滤器和井筒的周围壁之间。在生产期间,地层流体从地下地层流动通过砾石、通过滤器并进入内部中心管。该中心管因此用作生产套管的一部分。
砾石充填在历史上遇到的问题是在传递过程期间携带液从浆中的无意损失可导致在沿裸眼井层段的不同位置上形成过早的砂桥或砾石桥。例如,在倾斜的生产层段或具有增大的或不规则的井筒的层段中,由于过早的携带液从砾石砂浆损失进入地层,可出现砾石的不良分布。过早的砂桥可阻断砾石砂浆的流动,造成沿着完井层段形成空隙。因此,不能实现从底部到顶部的完整的砾石充填,使得井筒暴露于砂和细粒渗入。
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- 2015-11-09 - 2019-07-16 - E21B17/08
- 本发明公开了一种溃缩式套管漂浮接箍,包括壳体、外环隔板、内环隔板、滑塞和剪切销钉;壳体为管状结构,其内壁中部设有锥形台肩;外环隔板由数个扇形隔板和类梯形隔板依次相间紧密排列组成,其位于锥形台肩处;内环隔板由数个扇形隔板和类梯形隔板依次相间紧密排列组成,其位于外环隔板内侧的内锥面处;滑塞为圆柱状结构,位于内环隔板中心通过剪切销钉相连;本方案能够通过溃缩式内部结构消除在套管内发生阻卡的风险,避免产生重大固井质量事故;能够通过改变剪切销钉的材质和直径来调节破通压力,保障固井施工的顺利进行,确保充分满足套管漂浮技术的应用要求。本发明还公开了一种应用上述溃缩式套管漂浮接箍的固井组件和固井方法。
- 一种金属环密封的石油套管接头-201910270675.0
- 蔡统成;尹清金;夏佑广 - 靖江特殊钢有限公司
- 2019-04-04 - 2019-07-12 - E21B17/08
- 本发明公开了一种金属环密封的石油套管接头,包括钢管外螺纹工厂端、钢管外螺纹现场端、接箍和X型金属密封环,接箍设置有内螺纹,钢管外螺纹工厂端通过螺纹与接箍连接在一起,钢管外螺纹现场端通过对扣器套入接箍,接箍与钢管外螺纹工厂端和钢管外螺纹现场端拧接在一起时,钢管外螺纹工厂端的端面和钢管外螺纹现场端的端面紧密接触,接箍的纵向剖面上中心线的两侧均设置有凹槽,X型金属密封环设置于凹槽内,X型金属密封环包括两个上支脚和两个下支脚。本发明使用金属环密封,具有更好的密封性能,热循环以及压力循环性能。
- 非API标准尺寸的外螺纹套管接头-201821480431.2
- 滕学清;杨成新;李宁;林凯;王孝亮;潘志勇;秦宏德;谢俊峰;周波;李孝军;申彪;娄尔标;张峰 - 中国石油天然气股份有限公司
- 2018-09-11 - 2019-07-05 - E21B17/08
- 本实用新型提供一种非API标准尺寸的外螺纹套管接头,该外螺纹套管接头包括:管体,所述管体具有第一管端和第二管端,其中,所述管体靠近所述第一管端的外表面上设有外螺纹,且所述外螺纹的导向侧的倾角θ1为7°~10°,所述外螺纹的承载侧的倾角θ2为1°~3°。本实用新型提供的非API标准尺寸的外螺纹套管接头,解决了现有的非API标准体系尺寸的外螺纹套管接头由于螺纹抗拉伸及压缩的强度不高而造成套管在钻井下的复杂地质条件下容易发生断裂或损坏的问题。
- 一种页岩气井用特殊螺纹接头-201821899096.X
- 刘云;毕宗岳;汪强;余晗;苑清英;田小江;赵勇;周新义;徐凯;杨晓龙;李远征;晁利宁;唐家睿;刘新成;王一岑;彭彬;常永乐 - 中国石油天然气集团有限公司;宝鸡石油钢管有限责任公司
- 2018-11-19 - 2019-07-05 - E21B17/08
- 本实用新型公开了一种页岩气井用特殊螺纹接头,包括接箍和管体两部分,接箍沿轴向依次包括内螺纹、退刀槽、储油槽、接箍密封结构和接箍抗扭矩台肩,管体沿轴向依次包括外螺纹、管体密封结构、管体抗扭矩端面和管端内平;接箍密封结构包括接箍密封弧面和接箍密封锥面,管体密封结构包括管体密封锥面,接箍密封弧面和接箍密封锥面对应管体密封锥面为特殊螺纹接头的主密封结构。主密封点相对远离接箍抗扭矩台肩,有效避免了使用过程中管体内部气体或液体对密封结构完整性的破坏;接箍密封弧面和接箍密封锥面的过度处为最大过盈位置,保证最大过盈位置的长度稳定在1mm~3mm,这样有效预防了大载荷冲击对密封结构完整性的影响。
- 一种应用于油井的四通套管密封结构-201910341559.3
- 张生华 - 昆山艾蓓蓓阀门有限公司
- 2019-04-26 - 2019-07-02 - E21B17/08
- 本发明提供了一种应用于油井的四通套管密封结构,其包括第一套管,第二套管套接于第一套管,第二套管的内壁开设有凹槽,凹槽与第一套管的外壁形成密封空间;密封圈组件套设于第一套管且位于密封空间内,密封圈组件包括第一密封圈和第二密封圈,第一密封圈的内壁可拆卸地连接于第二密封圈的外壁,高度调节部件套接于第一套管,高度调节部件的顶部支撑密封圈组件,密封圈组件在高度调节部件的驱动下在密封空间内移动。本发明在第二套管和第一套管的套接处增设子母密封圈,且密封圈的连接面设有沟槽,密封圈的压缩余量通过高度调节部件进行调节,本发明相较于现有技术提高了套管套接处的密封效果。
- 热熔式套管热应力自动补偿装置-201711208257.6
- 张磊;杨海波;张建国;齐志刚;陈阳;赵传伟;马明新;李国锋;董恩博;邹晓敏;赵勇;邵茹 - 中石化石油工程技术服务有限公司;中石化胜利石油工程有限公司;中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
- 2017-11-27 - 2019-06-18 - E21B17/08
- 本发明提出了一种由温度控制的热熔式套管热应力自动补偿装置,包括接箍、短节、外筒、内筒、密封套、连接套、紧固钉、锁紧套和热熔环;其中,接箍通过短节依次与连接套、外筒连接;密封套下端与内筒连接后置于外筒内,并与外筒构成轴向滑动密封配合;热熔环为一开口环,设在密封套与内筒连接处,热熔环同时与外筒内壁的环形槽构成限位配合;锁紧套与紧固钉配合固定连接在外筒的下端,锁紧套内壁与内筒外壁构成锁紧配合,锁紧套的上端设有凸台,该凸台与内筒外壁上预设的凹槽构成周向限位配合。该装置有效地克服了现有补偿器存在的技术缺点与不足,能够对热应力有效的释放,对套管的膨胀伸长进行有效的补偿,防止套管受热损坏。
- 一种勘探用套管及其制造方法-201910182739.1
- 贺萌萌;何伯稳;任印坤;刘杰;王操;程用 - 淮北林光钻探机电工程有限公司
- 2019-03-12 - 2019-06-18 - E21B17/08
- 本发明公开一种勘探用套管及其制造方法,所述勘探用套管,包括杆体,所述杆体一端设有外螺纹接头,外螺纹接头上设有梯形丝头公丝,杆体另一端设有内螺纹接头,内螺纹接头内设有与梯形丝头公丝配合的梯形丝头母丝,杆体上设有呈螺旋分布的钻眼,钻眼未贯穿杆体,相邻钻眼之间的夹角为90°,杆体内设有空腔,两个所述勘探用套管相连时,梯形丝头公丝拧入梯形丝头母丝,两个所述杆体内的空腔相通。本发明采用摩擦焊接,对两端的连接头进行两次摩擦焊接,焊接强度高,提高了套管强度,提高了套管使用寿命,连接头采用大深度梯形丝,连接紧固,并具有一定的导向性,可重复使用,减少了浪费,适用于深孔勘探,降低了套管断裂的可能性,降低了勘探难度。
- 一种松砂式石油井下安全接头-201910113817.2
- 不公告发明人 - 刘玉友
- 2017-09-15 - 2019-06-07 - E21B17/08
- 本发明涉及一种松砂式石油井下安全接头。其技术方案是:包括上接头和下接头,在上接头的下部连接有下接头,在上接头的外侧套装有密封钢套,在密封钢套与上接头的上部之间设有剪环,在剪环的上部设有安全剪钉,在密封钢套与上接头的下部之间设有密封活塞,密封活塞与上接头的下部通过反扣连接,在剪环和密封活塞之间为撞击腔,在密封钢套的下部开设有松砂孔。本发明的有益效果是:本发明能够解决砂卡,使管柱能够安全提出,防止油井大修,能够在多种情况下将防砂管直接拔出,解决了目前多是分段取出的问题,操作简单,省时省力。
- 一种快速壁后注浆孔口管-201821080105.2
- 刘彦俊;高峰;王克勤;秦福炎;辛双平;王济德;郭奇刚;王高飞 - 刘彦俊
- 2018-07-09 - 2019-05-21 - E21B17/08
- 本实用新型一种快速壁后注浆孔口管属于煤矿井下注浆封孔的技术领域;解决的技术问题为:提供一种快速壁后注浆孔口管,用于煤矿井下动水条件下孔口管快速安装,可实现管壁注浆,无需全孔注浆即可实现固管,在不注浆情况下,也可重复使用;采用的技术方案为:包括通过螺纹丝扣依次连接的注浆套管、裸管段和止浆管,注浆套管包括注浆内管和胶囊外管,注浆内管为双层管壁的空心圆管且双层管壁之间设有夹层通道,注浆内管前部设有连通夹层通道的注浆管接头且后部设有多个出浆通孔,胶囊外管套装在注浆内管外,胶囊外管上设置有高压管接头,裸管段为无缝空心钢管,止浆管的结构为无缝空心钢管外套装胶囊外管,该胶囊外管与注浆套管上胶囊外管结构相同。
- 一种油层套管可伸缩补偿器-201821593196.X
- 赵海波;孟令森;张伟涛;马永达;杜勇;石世革;王森;张剑;刘峰;黄岩 - 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司桩西采油厂
- 2018-09-28 - 2019-05-21 - E21B17/08
- 本实用新型是一种油层套管可伸缩补偿器,用于石油工业地表沉陷油水井的井下油层套管中,克服地表沉陷对油水井造成的损害。本套管可伸缩补偿器包括变径接头、外套筒、伸缩接头和伸缩中心管,变径接头依次与外套筒和伸缩接头螺纹连接,伸缩接头与伸缩中心管之间通过键和槽连接,伸缩中心管能够在伸缩接头和外套筒中上下滑动。本实用新型连接在井口以下的油层套管中,油水井周边的地表发生沉陷时,油层套管能够随地表的沉陷相应伸缩、同时也带动了与之连接在一起的井口设施以及地面设施一同伸缩,有效防止了井口及地面的原油开采设施受到地表沉陷的拉伸以及造成的各种严重后果和巨额损失。
- 一种用于海洋钻井平台的高强度隔水管接头-201821311269.1
- 金国林;段梦兰;金鑫;乔东湘;江俊西 - 建湖县永维阀门钻件有限公司
- 2018-08-15 - 2019-05-14 - E21B17/08
- 本实用新型公开了一种用于海洋钻井平台的高强度隔水管接头,包括母接头、公接头;所述母接头与所述公接头通过螺纹固接在一起,所述公接头外圈上依次设有公接头过盈面、螺纹面、公接头密封面,所述母接头内壁上依次设有母接头过盈面、螺纹槽、密封槽、母接头密封面,所述公接头外壁上还设有一圈镶块,所述镶块开设有镶槽,所述镶槽内部对称的固接有弹性片,所述母接头外壁上设有一圈置于所述镶槽内的锁环,所述锁环端部呈半球形。在公接头与母接头的外围增设相互配合连接的镶块和锁环,以提高隔水管接头的抗弯抗变形能力,提高隔水管接头的密封性。
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