[发明专利]一种套管短节

说明书

本发明提供了一种套管短节，包括：作为所述套管短节主体的内管；和设置在所述内管外部的外管，所述外管构造成折叠波纹状结构，并且在两端处与所述内管密封式连接，其中，在所述内管与所述外管之间填充有塑性保温材料。

技术领域

本发明涉及地热资源开发及石油钻完井技术领域，具体地涉及一种套管短节，特别是一种用于开发干热岩的套管短节。

背景技术

随着矿物资源日益枯竭，以及环境污染严重等问题，人们开始积极开发新能源。其中，干热岩地热能具有绿色低碳无污染、储量巨大等特点。因此，干热岩资源逐渐成为新能源开发的热点。

目前，一般采用EGS系统进行干热岩资源的开发，即采用长期的水力压裂或者人工爆破等方式对热储层进行改造，从而创造出裂隙发育的人工热储层。

然而，现有的用于干热岩开发的技术中仍然存在一些问题。例如，经过长期的水力压裂和人工地下爆破，以及EGS系统在开发过程中由于冷水不断冷却高温岩体已发的热破裂现象，从而会造成地层错动，进而导致局部地震的发生。产生的地震会对井筒套管造成损坏，从而破坏井筒的完整性，导致井口产出水量和水温降低，造成地面发电系统无法正常工作。并且干热岩EGS系统的开发周期较长，在此周期内都存在诱发地震的可能，同时，一般干热岩地层易发生诱发地震的层位都发育浅部裂隙和低温水，低温水会对套管接触部位产生冷却作用，造成产出水温降低，影响生产效率。

由此，在干热岩资源的开发过程中，亟需一种集防震性能和保温性能于一体的用于开发干热岩资源的套管结构。

发明内容

针对至少一些如上所述的技术问题，本发明旨在提供一种用于开发干热岩的套管短节。这种套管短节具有良好的抗震性能，其能够在局部地震和地层错动的情况下，通过自身的形变和位移，释放能量，减少整体井筒套管的破坏，保证井筒的完整性。同时，该套管短节具有良好的隔热能力，能够对井筒产生保温作用，减少井筒的温度损失，增加井口的出水温度。

为此，根据本发明，提供了一种套管短节，包括：作为所述套管短节主体的内管；和设置在所述内管外部的外管，所述外管构造成折叠波纹状结构，并且在两端处与所述内管密封式连接，其中，在所述内管与所述外管之间填充有塑性保温材料。

在一个优选的实施例中，所述外管通过密封轴承与所述内管相连，其中，所述密封轴承的内圈与所述内管连接且无法相对旋转，而所述密封轴承的外圈与所述外管连接并能够带动所述外管旋转。

在一个优选的实施例中，所述密封轴承包括限扭矩三角形垫板，所述限扭矩三角形垫板的设计扭矩小于与所述内管连接的套管串的扭矩。

在一个优选的实施例中，所述内管包括通过剪切销环相互连接的两个内管段。

在一个优选的实施例中，所述剪切销环包括若干剪切销钉，所述剪切销钉的剪切强度小于所述内管连接的套管串的剪切强度。

在一个优选的实施例中，所述外管包括外管本体，所述外管本体构造为网状蜂窝结构。

在一个优选的实施例中，所述网状蜂窝结构的骨架由韧性金属制成，而中间部分由弹性金属制成。

在一个优选的实施例中，填充在所述内管与外管之间的所述塑性保温材料加工成层状。

在一个优选的实施例中，所述层状的塑性保温材料与所述外管及内管形成间隔约束阻尼层。

在一个优选的实施例中，在所述外管与井筒内壁之间设有固井水泥环，所述外管与所述固井水泥环形成间隔阻尼层。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行说明。

图1显示了根据本发明的套管短节的剖视图。

图2显示了图1所示套管短节中的上下两节内管连接的剪切销环结构。