[发明专利]铆钉固定式表层套管

说明书

铆钉固定式表层套管，包括沿竖向方向设置的套管本体，套管本体上端设置有凹连接结构，套管本体下端设置有凸连接结构，凹连接结构与凸连接结构相适配，套管本体上开设有若干个均外细内粗的台阶孔，台阶孔的中心线沿套管本体的径向方向设置，每个台阶孔内均设置有自压式铆钉射出机构。本发明提高了表层套管的安装强度，在注水泥固井时，因为水泥与自压式铆钉射出机构相结合，凝固在一起，增大了套管本体及套管本体外部水泥环抵抗外部载荷的能力，当地下情况发生变化时时，可以有效的抵抗外部载荷的改变，从而有效的保护套管，防止被挤毁。

技术领域

本发明属于油气井开采技术领域，尤其涉及铆钉固定式表层套管。

背景技术

世界上许多含油气盆地油气藏的形成都与盐膏层有关。盐膏层具有流变特性，是套管本体危险最大的地层，是极不稳定地层，其蠕变产生塑性流动，井壁四周的地层向井眼中心挤压，地层上覆压力会部分或全部作用在套管本体上，对套管本体产生相当大的外挤载荷。在构造活动活跃区，远比上覆压力大的构造应力作用在套管本体上。并且随着深度的增加，地层上覆岩层压力也增大，套管本体承受的实际外挤力可能远大于上覆地层压力，因而一般高强度套管本体本身的强度很难抵御这样大的外挤力。

我国盐膏层分布地域广泛，蕴藏着丰富的油气储量。由此可见，我国各大油田都大面积富含盐膏层。套管本体损坏引起严重的产量下降，给油田造成直接经济损失，而修复损坏的套管本体又需要大量新的资金投入。另外，套管本体损坏破坏了正常的注采井网层系、造成油气资源的巨大浪费，严重干扰了正常的经营决策。对于盐膏层而言，其套管本体损坏程度更为严重，盐膏层套损在世界范围内占据着主要的套损比例。因此，如何保护盐膏层套损，延长套管本体寿命也一直伴随着石油勘探开发的发展进程。

盐膏层钻井是目前石油工程中的重大技术难题，在世界范围内盐膏层地域分布广泛，对于盐膏层开采过程中，套管本体损坏是不可避免的。盐膏层套损最为普遍，也最为严重，而盐膏层又是广泛分布在世界油气藏丰富的盆地。因此，进行盐膏层套损原因分析并进行相应对策的实施乃是目前保护盐膏层的表层套管本体最为迫切的问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种铆钉固定式表层套管，该表层套管在进行固井之后可提高水泥环以及套管本体整体的可承受应力、避免在盐膏层等复杂井段非均匀载荷造成套管本体被挤毁。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：铆钉固定式表层套管，包括沿竖向方向设置的套管本体，套管本体上端设置有凹连接结构，套管本体下端设置有凸连接结构，凹连接结构与凸连接结构相适配，套管本体上开设有若干个均外细内粗的台阶孔，台阶孔的中心线沿套管本体的径向方向设置，每个台阶孔内均设置有自压式铆钉射出机构。

自压式铆钉射出机构包括环形盘、圆形盘、伸缩套筒、伸缩杆、固定柱、支撑杆、内安装板和外安装板，台阶孔由同轴向设置的内槽孔和外通孔构成，内槽孔的直径大于外通孔的直径，内槽孔、外通孔、环形盘、圆形盘、伸缩套筒、伸缩杆、内安装板和外安装板的中心线重合，环形盘的外圆与内槽孔的直径相等，环形盘的外圆周滑动装配在内槽孔内部，固定柱和支撑杆的中心线均平行于内槽孔的中心线，固定柱沿内槽孔的圆周方向均匀设置有至少三根，固定柱的外端插入并固定连接在内槽孔的外侧槽底，环形盘上开设有与固定柱数量相等且一一对应的导孔，固定柱的内侧部伸入并滑动连接在导孔内，套管本体的内壁上通过连接螺栓设置有位于内槽孔外圆周处的限位板，限位板沿内槽孔的径向方向延长并与环形盘的内侧面接触，固定柱上套设有压缩弹簧，压缩弹簧的内端和外端分别与环形盘的外侧面和内槽孔的外侧槽底顶压配合；

伸缩套筒的内端与环形盘的外侧面固定连接，伸缩套筒的内径、圆形盘的外径和环形盘的内径相等，伸缩套筒的外径等于外通孔的直径，伸缩套筒的外圆周滑动连接在外通孔的内部，圆形盘滑动连接在伸缩套筒和环形盘的内部，伸缩杆的内端固定连接在圆形盘的外侧面，伸缩杆的外端与内安装板的内侧面固定连接，伸缩套筒上设置有连接块，支撑杆的内端与连接块固定连接，支撑杆的外端与外安装板的内侧面固定连接，外安装板的外侧面的中心处均匀设置有若干根主面射入铆钉。