[实用新型]稠油热采井用内外加厚高强度套管接头

说明书

技术领域

本实用新型涉及稠油钻探、开发和生产技术领域，特别涉及一种稠油热采井用内外加厚高强度套管接头。

背景技术

稠油是沥青质和胶质含量较高、粘度较大的原油。通常把地面密度大于0.943g/l、地下粘度大于50厘泊的原油叫稠油。稠油除黏度高外,密度大。稠油的黏度随温度变化，改变显著，如温度增加8～9℃，黏度可减少一半。针对稠油具有特殊的高粘度和高凝固点特性，目前国内外对稠油的开采一般采用热采方式，如蒸气吞吐、驱动、热油循环、火烧油层等，通过热力降低稠油的黏度。由于受到稠油热采高温的影响，造成井下管柱严重损坏。调查显示，热采井高温及温度剧烈变化是套管接头损坏的主要原因，套管接头损坏率达到40%以上。这不仅影响了油田的正常生产，而且会造成巨大的经济损失甚至安全事故。

现有技术的套管接头为直管形状，如图1所示，包括套管的管端1’，管端螺纹2’，管体3’，螺纹消失点4’，由于螺纹锥度的影响，其管端1’壁厚小于管体3’的壁厚t’，管端外径D’与管体3’的外径相等，管端1’的内径与管体内径d’相等，为不变径结构，该套管接头为API标准接头；其管端1’至螺纹消失点4’形成螺纹总长度段L_1’，为API标准尺寸，其管体壁厚t’也为API标准尺寸；API是美国石油学会的英文缩写。API的一项重要任务，就是负责石油和天然气工业用设备的标准化工作，以确保该工业界所用设备的安全、可靠和互换性。拥有API标志的石油机械设备不仅被认为是质量可靠而且具有先进水平。根据美国石油学会API Spec 5B套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验规范，所述螺纹中径线的定义：一个假想圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆锥的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方，该母线称为螺纹中径线，图中双点划线为螺纹中径线E’，而螺纹中径值就位于管端1’至螺纹消失点4’的螺纹总长度段L_1’中，即，螺纹中径值是指完整螺纹过渡到非完整螺纹的直径a’，螺纹中径值a’为API标准尺寸。

针对现有技术套管接头，发明人发现其至少存在以下问题：由于管体内径d’和管端外径D’均为等径，管体壁厚t’相对较薄，所以稠油开采中的套管接头损坏多发生在套管螺纹接头部位，损坏形式主要是螺纹泄漏、滑脱和断扣，究其原因主要是由于套管在高温下发生蠕变产生大的轴向拉伸和压缩造成的，所以稠油热采井用套管接头要求具有很高的强度。现有提高套管接头强度的办法通常是提高套管钢级和厚度，比如使用P110钢级厚壁套管代替N80钢级API标准套管，这样在一定程度上减少了套管接头失效的发生，但由于套管钢级和壁厚的增加，管材成本大幅提高，严重阻碍了稠油的安全经济高效开采。因此，提升套管接头强度，保证完井管柱安全成为稠油开发必需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术套管接头在高温下发生蠕变承受大的轴向拉伸力和压缩力时造成的螺纹泄漏、滑脱和断扣等失效现象，而导致的影响油田正常生产，甚至安全事故的发生，本实用新型实施例提供了一种稠油热采井用内外加厚高强度套管接头。所述技术方案如下：

一种稠油热采井用内外加厚高强度套管接头，顺次包括：管端，管端螺纹，管体，其管体壁厚为API标准尺寸，管端外径为API标准尺寸，所述管端至螺纹消失点形成螺纹总长度段，所述螺纹总长度段中包括有完整螺纹长度段和非完整螺纹长度段，所述管端螺纹牙型的沟槽和凸起宽度相等的地方母线为螺纹中径线，所述完整螺纹过渡到非完整螺纹处中径线的直径为螺纹中径值，所述管端至管端外径镦粗终点形成管端外径镦粗总长度段，所述管端至管端内径镦粗终点形成管端内径镦粗总长度段。

具体地，所述管端外径镦粗总长度段内管端外加厚后构成镦粗后的管端外径，镦粗后的管端外径大于管体的外径。

具体地，所述管端内径镦粗总长度段内管端内加厚后构成镦粗后的管端内径，镦粗后的管端内径小于管体内径。

具体地，所述镦粗后的螺纹中径值和管端至螺纹消失点形成的螺纹总长度均为API标准尺寸。

进一步地，所述管体壁厚与管端外加厚和管端内加厚相加构成镦粗后的管端壁厚，镦粗后的管端壁厚大于API标准尺寸的管体壁厚。

进一步地，所述管端外径镦粗总长度段内管端外加厚厚度为1.3～1.8mm，所述管端内径镦粗总长度段内管端内加厚厚度为1.5～2mm，镦粗后的管端横截面积比管体横截面积大25～40%。