[实用新型]一种管外防气窜装置

说明书

本实用新型公开了一种管外防气窜装置，属于固井防气窜工具技术领域，包括压套、外套和密封垫；所述压套为管状结构，其一端设有连接螺纹；所述外套为管状结构，其一端通过螺纹与压套相连，其另一端内部设有内台阶；所述密封垫为环形结构，位于外套内台阶及压套之间，其外壁与外套内壁相接触。本实用新型能够避免气井固井后水泥环微间隙产生，消除气井套管环空带压难题，本实用新型不会破坏套管内密封完整性，可广泛适用于各类高压气井的固井作业。

技术领域

本实用新型涉及固井防气窜工具技术领域，特别涉及一种管外防气窜装置。

背景技术

在油气勘探开发过程中，天然气井环空带压问题是个普遍存在的问题，是几乎所有天然气井都会面临的棘手难题，特别是涪陵页岩气井环空带压现象日益严重；由于在固井后的环空气窜将破坏层间封隔，造成环空封固失效，导致气体窜至井口，严重时甚至可能发生井喷，对油气井安全生产造成巨大损害。有研究表明，发生气窜的主要原因是后续施工作业破坏了水泥环密封完整性，造成气体上窜导致环空带压，特别是大型压裂作业会导致套管膨胀，破坏水泥石与套管之间的胶结强度，使套管与水泥环之间产生微间隙，为高压气体上窜提供了通道。

目前消除环空带压的通常做法是改善水泥浆性能或改进套管串结构，即：通过提高水泥石弹韧性防止微间隙发生，或者使用套管外封隔器封隔局部环空防止气体上窜；然而通过改善水泥浆性能的技术手段收效甚微，使用管外封隔器效果有限，而且管内涨封类型因设有液流通道而会破坏套管内密封完整性，所以并未被气井普遍采用。

综上所述，目前尚无特别有效的手段防止水泥环微间隙的产生，对于由此造成的气井环空带压问题也无特别有效的应对措施。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的就是消除现有技术不足，提供一种管外防气窜装置，通过其可避免水泥环微间隙产生，消除气井套管环空带压难题，而且不会破坏套管内密封完整性，可广泛适用于各类高压气井的固井作业。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种管外防气窜装置，其特征在于，包括：

用于套装于套管外部的外套管机构；

设置在所述外套管机构内的环形结构的密封垫，所述密封垫的外壁与所述外套管机构的内壁相接触。

优选的，所述密封垫可拆卸设置在所述外套管机构内。

优选的，所述外套管机构包括压套和外套，两者均为管状结构；所述压套设置在所述外套内，所述外套的内部设有内台阶；所述密封垫设置在所述外套的内台阶和所述压套的端面之间，所述密封垫的外壁与所述外套的内壁相接触。

优选的，所述压套和所述外套通过螺纹连接。

优选的，所述密封垫的截面形状为矩形、圆形或“V”形。

优选的，所述密封垫的数量为多个，沿所述外套管机构的轴向排布。

优选的，所述外套管机构的两端侧壁均设有通孔或盲孔。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的管外防气窜装置，在使用时将其套装在套管外部并进行固井，水泥环将位于其外套与井壁之间，而其外套与套管之间的密封垫既能防止气体由此上窜，又能防止套管膨胀破坏水泥环，避免水泥环产生微间隙，防止产生气窜通道；而且本实用新型使用时套装于套管外部，且无需额外操作，因此不会破坏套管内密封完整性。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：能够避免气井固井后水泥环微间隙产生，消除气井套管环空带压难题，而且不会破坏套管内密封完整性，可广泛适用于各类高压气井的固井作业。

附图说明