[发明专利]一种可伸缩组合套管

说明书

本发明公开了一种可伸缩组合套管，包括套管接箍、变扣套管、伸缩接箍及伸缩套管，所述的套管接箍上部与送入套管外螺纹连接，下部与变扣套管上端外螺纹连接，变扣套管下端与伸缩接箍上端内螺纹连接，所述的变扣套管上螺纹端直径小于下螺纹端的直径，其下螺纹端在管体外加厚，并与伸缩接箍内径相匹配，所述的变扣套管下螺纹端起变扣作用，所述的伸缩接箍下部带有一个内台阶，为伸缩套管上部外台阶提供悬挂台阶。本发明解决了油气井在生产过程中，因热应力和热膨胀效应导致井内未封固的自由套管段伸长时，伸缩套管可在伸缩接箍内自由移动，释放井内套管因升温变长给井口带来的上顶力，温度变化引起的井口抬升问题，确保了油气井安全生产。

技术领域

本发明属于石油天然气等资源的钻井工程领域，具体涉及一种可伸缩组合套管。

背景技术

在开采高温高压油气井时，井筒内的流体处于高速流动状态，套管和环空流体都处于较高的温度状态，当井内套管存在自由段时，在温差作用下会产生明显的轴向载荷，表现为井口热应力；同时密闭环空也会产生较大的热膨胀效应，在井口形成环空热膨胀压力，该压力直接作用于套管，会加剧套管轴向变形，在井口热应力和环空热膨胀压力的共同作用下，套管会上顶井口，导致井口抬升，破坏油气井井筒完整性，从而导致油气井在生产期间存在重大安全隐患。目前防治井口抬升问题的措施主要有：1)选用高钢级热采套管；2)地锚提拉预应力；3)选用抗高温水泥浆体系；4)减少套管自由段长度等；这些方法和措施都只能在一定程度上减少套管在热应力作用下的伸长量，缓解井口抬升问题，但不能彻底解决井口抬升问题。

对于海洋高温高压油气井、深水高温高压油气井的开发，井口抬升带来的安全隐患更大，防治费用更加高昂，因此很有必要发明一种可伸缩组合套管，来彻底解决井内套管自由段在热应力作用下产生轴向形变导致井口抬升难题，确保高温高压油气井在生产期间井筒完整性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于提供一种可伸缩组合套管，能够安全释放井内套管自由段因热应力而伸长给井口带来的上顶力，解决温度变化引起的井口抬升问题，以确保油气井安全生产。

为解决上述技术问题，本发明采取了以下技术方案：

一种可伸缩组合套管，包括套管接箍、变扣套管、伸缩接箍及伸缩套管，所述的套管接箍上部与送入套管外螺纹连接，下部与变扣套管上端外螺纹连接，变扣套管下端与伸缩接箍上端内螺纹连接，所述的变扣套管上螺纹端直径小于下螺纹端的直径，其下螺纹端在管体外加厚，并与伸缩接箍内径相匹配，所述的变扣套管下螺纹端起变扣作用，所述的伸缩接箍下部带有一个内台阶，为伸缩套管上部外台阶提供悬挂台阶，伸缩接箍的内台阶内径壁上均布有多个的半圆形槽，半圆形槽内均设有密封O形圈，密封O形圈与伸缩套管外壁接触形成多级密封，伸缩套管上部带有外台阶，外台阶外径与伸缩接箍内径相匹配，外台阶外径壁上均布多个半圆形槽，半圆形槽内均设有密封O形圈，密封O形圈与伸缩接箍内壁接触并形成多级密封，伸缩套管上部外台阶悬挂在伸缩接箍下部内台阶上，伸缩套管下端外螺纹与井内套管接箍内螺纹相匹配并连接，所述的伸缩接箍内台阶与伸缩套管上部外台阶之间设有密封垫片，所述的密封垫片固定在伸缩接箍内台阶上，其厚度约5cm，所述的密封垫片为环形橡胶垫片，其内径与伸缩套管外径尺寸相匹配，外径与伸缩接箍内径相匹配，所述的伸缩接箍的内台阶上的密封垫片到变扣套管下螺纹端保持有足够移动空间，可为伸缩套管在轴向上提供自由移动，所述的伸缩接箍内壁光滑且防腐等级要求高13cr以上。

所述的内台阶与外台阶的高度均为50cm。

所述的伸缩套管直径与井内套管接箍内径尺寸相匹配，长度约2米。

所述的伸缩接箍的壁厚为井内套管接箍壁厚的一半。

所述的伸缩接箍外径与套管接箍外径相匹配，长度约8米。

所述的变扣套管尺寸与井内套管接箍尺寸相匹配，长度约2米。

所述的套管接箍与井内套管接箍长度尺寸相匹配。