熱采套管頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及熱采井口裝置技術(shù)領(lǐng)域，是一種熱采套管頭，其包括油層套管、套管本體、采油樹底法蘭接頭、懸掛器和卡瓦，采油樹底法蘭接頭下部外側(cè)與套管本體上部?jī)?nèi)側(cè)通過螺紋連接固定安裝在一起，油層套管上端套裝在采油樹底法蘭接頭下部的大徑孔內(nèi)，油層套管外側(cè)套裝有位于套管本體內(nèi)側(cè)的壓蓋。本發(fā)明通過在沉頭孔和水平螺紋孔內(nèi)設(shè)置沉頭螺紋剪釘對(duì)卡瓦進(jìn)行懸掛，懸掛可靠；設(shè)置采油樹底法蘭接頭，機(jī)械密封性高，而且簡(jiǎn)化了加工和安裝的過程、便于使用；通過兩組焊接保證了油層套管的連接強(qiáng)度，避免了其在頻繁注氣過程中發(fā)生變形、下沉等情況的發(fā)生，防止焊縫開裂、油水泄漏、污染環(huán)境，具有安全、省力、簡(jiǎn)便、高效的特點(diǎn)。
【專利說明】
熱采套管頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及熱采井口裝置技術(shù)領(lǐng)域，是一種熱采套管頭。
【背景技術(shù)】
[0002]新疆油田稠油儲(chǔ)量占總量的近25%，目前普遍采用的是注高溫高壓蒸汽開采的方法，配套的是地錨預(yù)應(yīng)力固井技術(shù)。現(xiàn)有熱采套管頭一般采用壓蓋將上接頭外側(cè)和套管本體連接在一起，上接頭下端與油層套管上端固定在一起，但由于固井質(zhì)量較差或經(jīng)過多輪注氣開采后油層受到交變應(yīng)力作用，位于地層與油層套管之間的水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度降低，導(dǎo)致油層油套下沉，使通過上接頭壓合在油層套管上端的采油樹隨之下降，進(jìn)而造成懸掛器與套管的焊接部位開裂、懸掛器上端板拉裂，環(huán)空中的油氣水等從焊縫開裂處及端板拉裂處泄漏，引起環(huán)境污染;而且采油樹下沉，也給后期采油樹檢修等油井維護(hù)作業(yè)帶來安全隱串
■/Ql、O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種熱采套管頭，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有熱采套管頭使用時(shí)存在的采油樹易隨油層套管下沉、污染環(huán)境和生產(chǎn)效率低的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的:一種熱采套管頭，包括油層套管、套管本體、采油樹底法蘭接頭、懸掛器和卡瓦，采油樹底法蘭接頭下部外側(cè)與套管本體上部?jī)?nèi)側(cè)通過螺紋連接固定安裝在一起，采油樹底法蘭接頭內(nèi)部由上至下依次設(shè)有小徑孔和大徑孔，油層套管上端套裝在大徑孔內(nèi)，大徑孔和小徑孔之間的臺(tái)階面呈上窄下寬的錐臺(tái)狀，對(duì)應(yīng)采油樹底法蘭接頭下方的油層套管外側(cè)套裝有懸掛器，對(duì)應(yīng)懸掛器下端外側(cè)位置的套管本體內(nèi)側(cè)設(shè)有下環(huán)臺(tái)，下環(huán)臺(tái)頂面呈上寬下窄的倒錐臺(tái)狀，懸掛器下端外側(cè)呈與下環(huán)臺(tái)頂面匹配的上寬下窄的倒錐臺(tái)狀，懸掛器座于下環(huán)臺(tái)頂面上，懸掛器上部?jī)?nèi)側(cè)呈上寬下窄的倒錐臺(tái)狀，懸掛器上部?jī)?nèi)側(cè)和與其對(duì)應(yīng)的油層套管外側(cè)之間設(shè)有卡瓦，卡瓦上部設(shè)有水平螺紋孔，在懸掛器上設(shè)有能在安裝時(shí)與水平螺紋孔位置對(duì)應(yīng)的沉頭孔，沉頭孔和水平螺紋孔內(nèi)設(shè)有沉頭螺紋剪釘，對(duì)應(yīng)懸掛器和采油樹底法蘭接頭之間位置的油層套管外側(cè)套裝有位于套管本體內(nèi)側(cè)的壓蓋，壓蓋與懸掛器固定安裝在一起，采油樹底法蘭接頭下端面座于壓蓋上端面上，小徑孔底端內(nèi)側(cè)呈上窄下寬的錐臺(tái)狀。
[0005]下面是對(duì)上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
上述懸掛器中部外側(cè)可沿圓周分布有至少一個(gè)矩形定位槽，對(duì)應(yīng)矩形定位槽位置的懸掛器上設(shè)有與矩形槽相通的水平螺紋孔，通過水平螺紋孔和水平螺栓在矩形定位槽內(nèi)固定安裝有限位卡，限位卡上端左側(cè)固定有卡塊，卡塊的自由端位于矩形定位槽的上部左側(cè)，采油樹底法蘭接頭下端外側(cè)固定有下限位環(huán)臺(tái)，下限位環(huán)臺(tái)的下端面抵緊在卡塊上，對(duì)應(yīng)水平螺栓上方位置的限位卡右側(cè)面，對(duì)應(yīng)水平螺栓上方位置的限位卡右側(cè)面和矩形定位槽外側(cè)之間設(shè)有開口向右的限位半圓環(huán)。
[0006]懸掛器上端外側(cè)設(shè)有安裝環(huán)槽，壓蓋的下端外側(cè)固定有外安裝環(huán)臺(tái)，外安裝環(huán)臺(tái)內(nèi)側(cè)和安裝環(huán)槽外側(cè)通過螺紋連接固定安裝在一起。
[0007]上述套管本體的上端面可高出懸掛器上端面35mm-40mm之間。
[0008]上述懸掛器下端內(nèi)側(cè)和與其對(duì)應(yīng)的油層套管外側(cè)之間可設(shè)有輔助卡環(huán)。
[0009]上述內(nèi)環(huán)槽外側(cè)與懸掛器外側(cè)之間可設(shè)有密封圈。
[0010]本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，其通過在沉頭孔和水平螺紋孔內(nèi)設(shè)置沉頭螺紋剪釘對(duì)卡瓦進(jìn)行懸掛，懸掛可靠;將常用熱采套管頭的采油樹底法蘭和連接接頭一體設(shè)置為采油樹底法蘭接頭，機(jī)械密封性高，而且簡(jiǎn)化了加工和安裝的過程、便于使用;在壓蓋上方內(nèi)側(cè)與油層套管外側(cè)之間、油層套管頂端與采油樹底法蘭接頭內(nèi)側(cè)臺(tái)階面之間分別進(jìn)行焊接，通過這兩組焊接保證了連接強(qiáng)度，避免了油層套管在頻繁注氣過程中發(fā)生變形、下沉等情況的發(fā)生，防止焊縫開裂、油水泄漏、污染環(huán)境，具有安全、省力、簡(jiǎn)便、高效的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0011]附圖1為本發(fā)明最佳實(shí)施例的主視剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖2為附圖1的局部放大剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖3為本發(fā)明最佳實(shí)施例的安裝示意圖。
[0014]附圖中的編碼分別為:I為油層套管，2為套管本體，3為采油樹底法蘭接頭，4為懸掛器，5為卡瓦，6為下環(huán)臺(tái)，7為小徑孔，8為大徑孔，9為沉頭螺紋剪釘，10為壓蓋，11為鋼絲繩，12為擊鐵，13為鉆井四通升高法蘭，14為矩形定位槽，15為限位卡，16為卡塊，17為下限位環(huán)臺(tái)，18為限位半圓環(huán)，19為水平螺栓，20為外安裝環(huán)臺(tái)，21為輔助卡環(huán)，22為密封圈。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來確定具體的實(shí)施方式。
[0016]在本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對(duì)位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1的布圖方式來進(jìn)行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖的布圖方向來確定的。
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
如附圖1、2所示，該熱采套管頭包括油層套管1、套管本體2、采油樹底法蘭接頭3、懸掛器4和卡瓦5，采油樹底法蘭接頭3下部外側(cè)與套管本體2上部?jī)?nèi)側(cè)通過螺紋連接固定安裝在一起，采油樹底法蘭接頭3內(nèi)部由上至下依次設(shè)有小徑孔7和大徑孔8，油層套管I上端套裝在大徑孔8內(nèi)，大徑孔8和小徑孔7之間的臺(tái)階面呈上窄下寬的錐臺(tái)狀，對(duì)應(yīng)采油樹底法蘭接頭3下方的油層套管I外側(cè)套裝有懸掛器4，對(duì)應(yīng)懸掛器4下端外側(cè)位置的套管本體2內(nèi)側(cè)設(shè)有下環(huán)臺(tái)6，下環(huán)臺(tái)6頂面呈上寬下窄的倒錐臺(tái)狀，懸掛器4下端外側(cè)呈與下環(huán)臺(tái)6頂面匹配的上寬下窄的倒錐臺(tái)狀，懸掛器4座于下環(huán)臺(tái)6頂面上，懸掛器4上部?jī)?nèi)側(cè)呈上寬下窄的倒錐臺(tái)狀，懸掛器4上部?jī)?nèi)側(cè)和與其對(duì)應(yīng)的油層套管I外側(cè)之間設(shè)有卡瓦5，卡瓦5上部設(shè)有水平螺紋孔，在懸掛器4上設(shè)有能在安裝時(shí)與水平螺紋孔位置對(duì)應(yīng)的沉頭孔，沉頭孔和水平螺紋孔內(nèi)設(shè)有沉頭螺紋剪釘9，對(duì)應(yīng)懸掛器4和采油樹底法蘭接頭3之間位置的油層套管I外側(cè)套裝有位于套管本體2內(nèi)側(cè)的壓蓋10，壓蓋10與懸掛器4固定安裝在一起，采油樹底法蘭接頭3下端面座于壓蓋10上端面上，大徑孔8底端內(nèi)側(cè)呈上窄下寬的錐臺(tái)狀。
[0018]本發(fā)明的安裝過程如圖3所示:一開固井后安裝鉆井四通升高法蘭13和套管本體2，然后將通過沉頭螺紋剪釘9固定在一起的懸掛器4和卡瓦5座入套管本體2內(nèi)，二開完成后在懸掛器4和卡瓦5內(nèi)側(cè)將油層套管I下至井口，由于沉頭螺紋剪釘9的對(duì)卡瓦5的懸掛，油層套管I在下放過程中不會(huì)受到外側(cè)卡瓦5的阻礙;然后利用鋼絲繩11將擊鐵12懸掛在卡瓦5的上方，人工提拉鋼絲繩11帶動(dòng)擊鐵12向下連續(xù)砸動(dòng)卡瓦5，沉頭螺紋剪釘9受力被剪斷，卡瓦5下行、到達(dá)預(yù)設(shè)位置后，抱緊油層套管I，完成預(yù)應(yīng)力施工；固井候凝后拆卸鋼絲繩11和鉆井四通升高法蘭13;再如附圖1所示，裝入壓蓋10，然后將壓蓋10頂端內(nèi)側(cè)與油層套管I之間的縫隙進(jìn)行焊接固定，接著在壓蓋10上方裝入采油樹底法蘭接頭3，此時(shí)采油樹底法蘭接頭3底端內(nèi)側(cè)位于焊縫正上方，由于采油樹底法蘭接頭3底端內(nèi)側(cè)呈上窄下寬的錐臺(tái)狀，與焊縫之間不會(huì)發(fā)生干涉，保證了本發(fā)明的密封性和對(duì)油層套管I懸掛的可靠性;并將采油樹底法蘭接頭3內(nèi)側(cè)的臺(tái)階面與油層套管I頂面之間的間隙進(jìn)行焊接固定，進(jìn)一步保證本發(fā)明的密封性和對(duì)油層套管I懸掛的可靠性;最后將采油樹底法蘭接頭3下部外側(cè)和套管本體2之間的間隙進(jìn)行密封焊接，安裝作業(yè)完成。本發(fā)明通過在沉頭孔和水平螺紋孔內(nèi)設(shè)置沉頭螺紋剪釘9對(duì)卡瓦5進(jìn)行懸掛，便于本發(fā)明的安裝和使用，保證油層套管的可靠懸掛;將常用熱采套管頭的采油樹底法蘭和連接接頭一體設(shè)置為采油樹底法蘭接頭3，提高本發(fā)明的機(jī)械密封性，而且簡(jiǎn)化了加工和安裝的過程，便于使用;在壓蓋10上方內(nèi)側(cè)與油層套管I外側(cè)之間、油層套管I頂端與采油樹底法蘭接頭3內(nèi)側(cè)臺(tái)階面之間分別進(jìn)行焊接，與上述兩處焊縫上方分別對(duì)應(yīng)的采油樹底法蘭接頭3底端內(nèi)側(cè)位置和小徑孔底端內(nèi)側(cè)位置均呈上窄下寬的錐臺(tái)狀，不會(huì)與下方的焊縫發(fā)生干涉，使本發(fā)明的具有較強(qiáng)的穩(wěn)固性，通過以上兩組焊接保證了油層套管I連接強(qiáng)度，避免了油層套管I在頻繁注氣過程中發(fā)生變形、下沉等情況的發(fā)生，防止焊縫開裂、油水泄漏、污染環(huán)境。
[0019]可根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)上述熱采套管頭作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
如附圖1、2所示，懸掛器4中部外側(cè)沿圓周分布有至少一個(gè)矩形定位槽14，對(duì)應(yīng)矩形定位槽14位置的懸掛器4上設(shè)有與矩形定位槽14相通的水平螺紋孔，通過水平螺紋孔和水平螺栓19在矩形定位槽14內(nèi)固定安裝有限位卡15，限位卡15上端左側(cè)固定有卡塊16，卡塊16的上端位于矩形定位槽14的上部左側(cè)，采油樹底法蘭接頭3下端外側(cè)固定有下限位環(huán)臺(tái)17，下限位環(huán)臺(tái)17的下端面抵緊在卡塊16上，對(duì)應(yīng)水平螺栓上方位置的限位卡15右側(cè)面呈向左上方傾斜狀，對(duì)應(yīng)水平螺栓上方位置的限位卡15右側(cè)面和矩形定位槽14外側(cè)之間設(shè)有開口向右的限位半圓環(huán)18。在本發(fā)明安裝的過程中，如附圖3所示，在鉆井四通升高法蘭13和套管本體2安裝后，將懸掛器4由上至下座入鉆井四通升高法蘭13內(nèi)，限位半圓環(huán)18受到安裝卡塊16向內(nèi)側(cè)的擠壓后，向右側(cè)回縮，卡塊16進(jìn)入矩形定位槽14內(nèi)，當(dāng)矩形定位槽14到達(dá)鉆井四通升高法蘭13下放后，擠壓力消失，限位半圓環(huán)18恢復(fù)原狀，將卡塊16推出矩形定位槽14，卡塊16上端抵緊在鉆井四通升高法蘭13下端面上，在沉頭螺紋剪釘9受力被剪斷后，卡瓦5繼續(xù)受到人工擊鐵12向下連續(xù)砸動(dòng)時(shí)，卡塊16可以對(duì)懸掛器4豎直方向進(jìn)行限位，避免其受力后向上方竄動(dòng)，便于本發(fā)明的安裝。
[0020]如附圖1、2所示，懸掛器4上端外側(cè)設(shè)有安裝環(huán)槽，壓蓋10的下端外側(cè)固定有外安裝環(huán)臺(tái)20，外安裝環(huán)臺(tái)20內(nèi)側(cè)和安裝環(huán)槽外側(cè)通過螺紋連接固定安裝在一起。設(shè)置通過外安裝環(huán)臺(tái)20與安裝環(huán)槽螺紋固定的壓蓋10，對(duì)卡瓦5和懸掛器4的間隙進(jìn)行密封，防止鉆井液的滲漏，增加了本發(fā)明的密封性。
[0021]如附圖1、2所示，套管本體2的上端面高出懸掛器4上端面35mm-40mm之間。將套管本體2的上端面設(shè)置為高出懸掛器4上端面35mm-40mm之間，保證了壓蓋10有足夠的安裝空間。
[0022]如附圖1所示，懸掛器4下端內(nèi)側(cè)和與其對(duì)應(yīng)的油層套管I外側(cè)之間設(shè)有輔助卡環(huán)21。輔助卡環(huán)21可以起到密封懸掛器4下端內(nèi)側(cè)與油層套管I外側(cè)之間間隙的作用，增大了本發(fā)明的密封性。
[0023]如附圖1所示，內(nèi)環(huán)槽外側(cè)與懸掛器4外側(cè)之間設(shè)有密封圈22。密封圈22起到密封懸掛器4與套管本體2之間間隙的作用，增大了本發(fā)明的密封性。
[0024]以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱采套管頭，其特征在于包括油層套管、套管本體、采油樹底法蘭接頭、懸掛器和卡瓦，采油樹底法蘭接頭下部外側(cè)與套管本體上部?jī)?nèi)側(cè)通過螺紋連接固定安裝在一起，采油樹底法蘭接頭內(nèi)部由上至下依次設(shè)有小徑孔和大徑孔，油層套管上端套裝在大徑孔內(nèi)，大徑孔和小徑孔之間的臺(tái)階面呈上窄下寬的錐臺(tái)狀，對(duì)應(yīng)采油樹底法蘭接頭下方的油層套管外側(cè)套裝有懸掛器，對(duì)應(yīng)懸掛器下端外側(cè)位置的套管本體內(nèi)側(cè)設(shè)有下環(huán)臺(tái)，下環(huán)臺(tái)頂面呈上寬下窄的倒錐臺(tái)狀，懸掛器下端外側(cè)呈與下環(huán)臺(tái)頂面匹配的上寬下窄的倒錐臺(tái)狀，懸掛器座于下環(huán)臺(tái)頂面上，懸掛器上部?jī)?nèi)側(cè)呈上寬下窄的倒錐臺(tái)狀，懸掛器上部?jī)?nèi)側(cè)和與其對(duì)應(yīng)的油層套管外側(cè)之間設(shè)有卡瓦，卡瓦上部設(shè)有水平螺紋孔，在懸掛器上設(shè)有能在安裝時(shí)與水平螺紋孔位置對(duì)應(yīng)的沉頭孔，沉頭孔和水平螺紋孔內(nèi)設(shè)有沉頭螺紋剪釘，對(duì)應(yīng)懸掛器和采油樹底法蘭接頭之間位置的油層套管外側(cè)套裝有位于套管本體內(nèi)側(cè)的壓蓋，壓蓋與懸掛器固定安裝在一起，采油樹底法蘭接頭下端面座于壓蓋上端面上，小徑孔底端內(nèi)側(cè)呈上窄下寬的錐臺(tái)狀。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱采套管頭，其特征在于懸掛器中部外側(cè)沿圓周分布有至少一個(gè)矩形定位槽，對(duì)應(yīng)矩形定位槽位置的懸掛器上設(shè)有與矩形槽相通的水平螺紋孔，通過水平螺紋孔和水平螺栓在矩形定位槽內(nèi)固定安裝有限位卡，限位卡上端左側(cè)固定有卡塊，卡塊的自由端位于矩形定位槽的上部左側(cè)，采油樹底法蘭接頭下端外側(cè)固定有下限位環(huán)臺(tái)，下限位環(huán)臺(tái)的下端面抵緊在卡塊上，對(duì)應(yīng)水平螺栓上方位置的限位卡右側(cè)面，對(duì)應(yīng)水平螺栓上方位置的限位卡右側(cè)面和矩形定位槽外側(cè)之間設(shè)有開口向右的限位半圓環(huán)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱采套管頭，其特征在于懸掛器上端外側(cè)設(shè)有安裝環(huán)槽，壓蓋的下端外側(cè)固定有外安裝環(huán)臺(tái)，外安裝環(huán)臺(tái)內(nèi)側(cè)和安裝環(huán)槽外側(cè)通過螺紋連接固定安裝在一起。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱采套管頭，其特征在于套管本體的上端面高出懸掛器上端面35mm-40mm之間。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱采套管頭，其特征在于套管本體的上端面高出懸掛器上端面 35mm-40mm 之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5所述的熱采套管頭，其特征在于懸掛器下端內(nèi)側(cè)和與其對(duì)應(yīng)的油層套管外側(cè)之間設(shè)有輔助卡環(huán)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱采套管頭，其特征在于懸掛器下端內(nèi)側(cè)和與其對(duì)應(yīng)的油層套管外側(cè)之間設(shè)有輔助卡環(huán)。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱采套管頭，其特征在于懸掛器下端內(nèi)側(cè)和與其對(duì)應(yīng)的油層套管外側(cè)之間設(shè)有輔助卡環(huán)。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5或7或8所述的熱采套管頭，其特征在于內(nèi)環(huán)槽外側(cè)與懸掛器外側(cè)之間設(shè)有密封圈。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱采套管頭，其特征在于內(nèi)環(huán)槽外側(cè)與懸掛器外側(cè)之間設(shè)有密封圈。
【文檔編號(hào)】E21B33/04GK106050181SQ201610627693
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月3日
【發(fā)明人】易貴華, 羅亮, 王戰(zhàn)衛(wèi), 李天鵬
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)西部鉆探工程有限公司