[实用新型]一种用于高含硫化氢、高压气井气举采油管柱螺纹接头

说明书

本实用新型提供一种用于高含硫化氢、高压气井气举采油管柱螺纹接头。其具体结构包括带有两个带外螺纹的管体和一个带有内螺纹的接箍，管体端头内镗孔柱面与接箍通孔柱面齐平，内镗孔柱面和内径之间设有过渡圆弧球面，外、内扭矩台肩均采用‑15°～‑20°抗扭台肩。上扣拧接后，管体的端部外扭矩台肩与内扭矩台肩，外锥面密封面和内锥面密封面都形成过盈配合，形成一个高应力区域的密封屏障，能够阻挡高压液体或气体通过，可一次下入井后长期服役且多次反复作业，解决了现场每次气举作业前下入管柱和作业后起出管柱的重复工作，可直接在管柱中注入高压含硫化氢的天然气，降低了油田现场作业费用，且具有密封性高、连接强度高、抗内、外压强度高的优点。

技术领域

本实用新型属于石油、天然气开采技术领域，进一步涉及一种用于高含硫化氢工况的高压气井中气举采油的新工艺管柱，具体涉及一种用于高含硫化氢、高压气井气举采油管柱螺纹接头连接结构。

背景技术

天然气井在开发早期储层压力较大，井底的气藏压力非常高，天然气气体能够在井口自喷，高压气体自喷的同时能将井底的液体如原油、地层水等从几千米的井筒中携带出来。油气井开采后期，由于油气的不断开采，地层的能量或压力不断衰减，油气产量、气液比等都发生较大的变化，井底的天然气压力不足以将井筒中的液体携带出来。油气开采后期地层产气量的减少，同时地层水及其它液体介质产出也会增多，油管井筒里的液体积液就会逐渐增多，当液体柱的压力高于储层中气藏压力时，井底的天然气无法排到井筒中的液柱上部，井口无油气产出。当油管柱井筒内的液体柱的压力大于井底气藏压力，气井无法正常生产，原有生产管柱已满足不了携液的能力要求，因此需要将原有井筒中的液体气举携带出来。

目前油田现场常用将油气井筒中液体携带排出来的工程技术方法为在油管中下入更小规格的连续油管，在连续油管中注入高压的氮气进行气举作业。该工程技术能解决一部分气井积液的问题，但目前连续油管气举作业主要存在的问题：

(1)由于连续油管的壁厚非常薄，管柱可承受的拉伸载荷较低，不能下入较深的气井中。

(2)连续油管的材质一般不抗硫化氢，不能用于含硫化氢或者高含硫化氢环境气井中。

(3)现场施工中需要给连续油管注入高压的氮气，现场作业时大排量的氮气作业费用和氮气成本都非常高，一般井况难以承受较高的作业费用，造成很多低压气井不具有气举作业经济性维修的价值，造成很多油气井资源开发的浪费。

(4)连续油管每次作业完成后都需要提出作业管柱，不具有间隔多轮次反复作业的优势。

(5)连续油管的井口悬挂施工较难，作业风险较高。

在专利号为“CN202544761U”的专利文件中提到套管螺纹接头结构，包括两个管体1和一个接箍2，管体1上设置有外螺纹，接箍2上设置有内螺纹，所述管体1上的外螺纹的端部设计了长鼻端，其中内主抗扭台肩面与密封面之间圆通过弧面过渡，外锥面密封面和内螺纹锥面密封面形成金属过盈配合，外主抗扭台肩面与内主抗扭台肩面形成金属过盈配合，两个管体1的端面在接箍2中心形成过盈对接配合。但该结构不能用于高含硫化氢、高压气井气举采油作业工况的管柱螺纹连接，其主要存在的不足之处：

(1)专利中管体结构适用的规格为大于4 1/2in(114.3mm)规格套管，不能用于小规格油管尺寸，同时其螺纹接头连接强度只有管体的70％～80％，不能满足气举采油管柱抗拉强度的要求；

(2)结构中采用退刀槽的柱面和台肩面的直角过渡处会存在较大应力集中，接箍的高应力集中区域在硫化氢敏感环境中非常容易发生断裂现象。

(3)由于钢管热轧穿孔成型过程中内孔与管子中心会存在不同心现象，因此管体的密封面部位在圆周方向会存在壁厚不均匀偏心现象，导致密封部位应力分布不均匀，密封可靠性降低。

(4)管柱受到自重或者较大拉伸载荷时，螺纹接头上扣后对顶的外螺纹接头台肩面会分离一定的间隙，因此容易发生缝隙腐蚀并且密封性能大大降低。