一种防止油管因上扣扭矩过大导致径缩的方法

摘要

本发明公开了一种防止油管因上扣扭矩过大导致径缩的方法，包括以下步骤：S1准备器材；S2下放油管与支撑杆：将第一油管放入井口内，并将支撑杆放入第一油管内，移至第二油管上方，对扣；S3下放支撑杆至油管连接处：下放支撑杆，使支撑杆上端插入第一油管内与其下端插入第二油管内；S4油管上扣：将第一油管与第二油管进行上扣；使第一油管与第二油管螺纹丝扣接触处相互挤压变形，并沿其连接处的径向方向发生径缩，支撑杆外周壁支撑第一油管与第二油管的内径壁，以消除第一油管与第二油管发生径缩产生的径向应力；S5取出支撑杆；该方法中，足够强度的支撑杆可有效防止油管因上扣扭矩过大导致径缩导致管道横截面积减小而无法进行后期的钢丝作业。

说明书

技术领域

本发明涉及油田油管管道连接技术领域，更具体地说，涉及一种防止油管 因上扣扭矩过大导致径缩的方法。

背景技术

油管和套管是石油和天然气勘探、开发中十分重要且使用量大的器材，在 开发总成本中平均占到25％左右。油管和套管通过带有一定锥度的螺纹逐根 连接成管柱，下入井里形成油气通道。管柱的连接强度与连接处的密封性要求 很高。油管和套管的丝扣都是特殊的气密扣，需要通过上扣变形来进行密封， 也就是说，当两油管连接处的螺纹丝扣在一定范围内的变形可达到密封的效 果，但是一旦超出油管允许的最大变形范围时，造成两油管连接处的可通过作 业工具的截面积减小，而且影响管道接口的气密性；两油管进行上扣需要精确 控制油管的上扣速度，而实际应用中，上扣速度的难以达到精确控制的要求， 经常因上扣速度过快，扭矩过大，导致油管的公母扣内径缩小变形，超出油管 允许的最大变形范围，造成两油管连接处的可通过作业工具的截面积减小，而 且影响管道接口的气密性，也会使后期钢丝作业中无法在管内下放所需的钢丝 作业工具；油管径缩严重还会引发重大安全事故。

目前，检验密封完整性的方法主要通过气密检测服务，油田现场采用氦气 密封检测装置对上扣后的油管螺纹接头进行密封检测，但并不能确定螺纹丝扣 密封面是否损伤，更不能防止螺纹丝扣的缩径，且这种检测服务费用较高，检 测耗时长，影响工程进度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中因扭矩过大导致油管径缩 的缺陷，提供一种防止油管因上扣扭矩过大导致径缩的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种防止油管因上扣扭 矩过大导致径缩的方法，包括以下步骤：

S1、准备器材：第一油管、第二油管、用于防止所述第一油管与所述第二 油管因上扣扭矩过大导致径缩的支撑杆、用于通过绳缆下放或提升所述第一油 管或支撑杆至特定位置的绞车；

S2、下放油管与支撑杆：将第一油管放入井口内，利用绞车通过绳缆连接 支撑杆的一端，并将所述支撑杆放入所述第一油管内，移至已埋入井口内的第 二油管上方，将所述第一油管与所述第二油管对扣；

S3、下放支撑杆至油管连接处：通过绞车下放绳缆将所述支撑杆穿入所述 第二油管内，使所述支撑杆的上端插入所述第一油管的下端，所述支撑杆的下 端插入所述第二油管的上端；

S4、油管上扣；将所述第一油管与所述第二油管进行上扣；使所述第一油 管与所述第二油管螺纹丝扣接触处相互挤压变形，并沿所述第一油管与所述第 二油管连接处的径向方向发生径缩，所述支撑杆外周壁支撑所述第一油管与所 述第二油管的内径壁，以消除所述第一油管与所述第二油管发生径缩产生的径 向应力；

S5、取出支撑杆：上扣完成后，利用绞车上提绳缆，将所述支撑杆取出；

S6、重复上述的S2-S5步骤直至将所需的油管放入井口，然后将钢丝工具 放入油管内，进行后期钢丝作业。

本发明所述的防止油管上扣变形的方法中，步骤S2中还包括：在所述第 一油管放入所述支撑杆的一端安装用于使所述支撑杆可对准所述第二油管管 口的绳缆扶正器，以便所述支撑杆顺利插入第二油管内。

本发明所述的防止油管上扣变形的方法中，所述支撑杆外径大小与所述第 一油管、所述第二油管的公称通径相同。

本发明所述的防止油管上扣变形的方法中，所述支撑杆由增强塑料或钢制 成。

实施本发明所述的防止油管因上扣扭矩过大导致径缩的方法，具有以下有 益效果：通过在油管中放入支撑杆，足够强度的支撑杆有效防止所述第一油管 与第二油管在上扣变形时进一步缩径导致管道横截面积减小而无法进行后期 的下放钢丝工具等作业；同时，上扣作业队伍，可以在不考虑缩径的情况下， 更容易把上扣扭矩控制在最佳的扭矩附近；此外，还可以通过检查提出的支撑 杆外径有无发生变形判断管道连接处的缩径情况；最后，利用本发明所述的方 法，每次连接油管所增加的时间不到1分钟，可保证下工具作业的连续性，支 撑杆可重复利用，降低气密性检测的成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明中较佳实施方式的一种防止油管因上扣扭矩过大导致径缩 的方法的流程图；

图2是本发明中较佳实施方式中支撑杆与第一油管、第二油管的连接位置 的示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详 细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，为本发明中较佳实施方式的一种防止油管因上扣扭矩过大导 致径缩的方法的流程图。下面将以具体实施例加以说明。

一种防止油管因上扣扭矩过大导致径缩的方法，包括以下步骤：

在步骤S1中：准备器材，包括第一油管1、第二油管2、用于防止所述第 一油管1与所述第二油管2因上扣扭矩过大导致径缩的支撑杆3、用于通过绳 缆下放或提升所述第一油管1或支撑杆3至特定位置的绞车；

在步骤S2中，下放油管与支撑杆：首先在所述第一油管1放入所述支撑 杆3的一端安装用于使所述支撑杆3可对准所述第二油管2管口的绳缆扶正 器，以便所述支撑杆3顺利插入第二油管2内；

然后，将第一油管1放入井口内，利用绞车通过绳缆连接支撑杆3的一端， 并将所述支撑杆3放入所述第一油管1内，移至已埋入井口内的第二油管2 上方，将所述第一油管1与所述第二油管2对扣；

在步骤S3中，下放支撑杆至油管连接处：通过绞车下放绳缆将所述支撑 杆3穿入所述第二油管2内，使所述支撑杆3的上端插入所述第一油管1的下 端，所述支撑杆3的下端插入所述第二油管2的上端；其中，支撑杆与第一油 管、第二油管的连接位置关系，如图1所示；

在步骤S4中，油管上扣；将所述第一油管1与所述第二油管2进行上扣； 使所述第一油管1与所述第二油管2螺纹丝扣接触处相互挤压变形达到密封的 效果；当上扣扭矩过大时，所述第一油管1与所述第二油管2螺纹丝扣接触处 进一步挤压，沿所述第一油管1与所述第二油管2的径向方向发生径缩，所述 支撑杆3外周壁支撑所述第一油管1与第二油管2的内径壁，以消除所述第一 油管1与所述第二油管2发生径缩产生的径向应力，防止所述第一油管1与第 二油管2进一步发生径缩现象；

在步骤S5中，取出支撑杆：上扣完成后，利用绞车上提绳缆，将所述支 撑杆3取出，

在步骤S6中，重复S2-S5步骤直至将所需的油管放入井口，然后将钢丝 工具放入油管内，进行后期钢丝作业。

表1-2为FOX和VAMTOP两种常规气密封扣的油管内径与支撑杆外径的对 比表。其中，所述支撑杆3外径大小与所述第一油管1与所述第二油管2的公 称通径相同。所述公称通径是指各种管道与管路附件的通用口径。同一公称直 径的管子与管路附件均能相互连接，具有互换性，其数值跟管道内径较为接近 或相等，管道厂家根据不同扣型的管道为用户提供的不同的公称通径。

表1型号为FOX的气密封扣油管内径与支撑杆外径的对比表

表2型号为VAMTOP的气密封扣油管内径与支撑杆外径的对比表

本发明根据不同扣型的油管对应的公称通径的大小作为支撑杆3的外径， 用于支撑发生径缩变形的油管，以消除油管发生径缩产生的径向应力，防止油 管进一步发生径缩现象。支撑杆3的外径选用油管公称通径作为标准的原因在 于，每种扣型的公称通径是不变的，也就是说，制作一根支撑杆3可重复应用 于同一型号的油管，节约成本；此外，通径直径比油管内径略小，容易满足后 期钢丝作业时需要放入的钢丝工具的外径需要。

由此可见，根据油管的内径与相应油管的公称通径可计算出油管的内径的 最大缩小量：

油管内径的最大缩小量=同一扣型、尺寸代码的油管内径-同一扣型、尺寸 代码的油管公称通径

如表1所示，假若选用FOX扣型、尺寸代号为2-3/8的油管或套管，当油 管或套管的内径为1.995英寸，与其标配的公称通径为1.901英寸，本实施例 中所用的支撑杆外径亦为1.901英寸。本发明仅体提供FOX和VAMTOP两种常 用气密封扣扣型的油管内径与相应支撑杆的外径对照表，其余型号的气密封扣 型的油管的内径及其相应支撑杆的外径可参照厂家提供的油管内径与公称通 径进行选择，无需穷举。

其中，所述支撑杆3由增强塑料或钢制成。由增强塑料或钢制成的支撑杆 3有足够的硬度，防止油管过度径缩变形。

实施本发明所述的防止油管因上扣扭矩过大导致径缩的方法，具有以下有 益效果：通过在油管中放入支撑杆，足够强度的支撑杆有效防止所述油管进一 步缩径导致油管横截面积减小而无法进行后期的下放钢丝工具等作业；同时， 上扣作业队伍，可以在不考虑缩径的情况下，更容易把上扣扭矩控制在最佳的 扭矩附近；此外，还可以通过检查提出的支撑杆外径有无发生变形判断油管连 接处的缩径情况；最后，利用本发明所述的方法，每次连接油管所增加的时间 不到1分钟，可保证下工具作业的连续性，支撑杆可重复利用，降低气密性检 测的成本。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述 的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本 领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保 护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。