一种不均匀变形地层用孔口管预防断裂方法

1.本发明涉煤矿井下安全领域，具体涉及一种不均匀变形地层用孔口管预防断裂方法。


背景技术：

2.套管是放入裸眼的大直径钢管，并且需要使用水泥固定。钻孔中安装的套管主要用于防止井壁坍塌，隔离不同地层以防止地层之间液体对流，进而起到打钻时控制地层液体和压力作用，套管为圆管，多为钢质。
3.下放并固定在井眼中的套管由于地应力、地层的不均匀变形等作用造成套管错位、变形、断裂。套管一旦断裂则造成套管内外流体交流、不同层位流体混合的不利现象，钻孔中流体流失，影响钻孔的正常使用。
4.针对不均匀变形地层中安装的套管，由于后期地层的不均匀变形，套管与地层通过水泥浆固定为一体，就会造成局部套管被压缩、拉伸，当超过套管的抗变形极限时，将造成套管断裂。


技术实现要素：

5.针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种不均匀变形地层用孔口管预防断裂方法，其能够克服不均匀地层变形对原套管的压缩及拉伸作用，从而保证原套管不断裂。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.本发明提供一种不均匀变形地层用孔口管预防断裂方法，包括以下步骤：
8.s1、根据地质资料确定不均匀变形地层所处的深度以及不均匀变形地层的总高度h；
9.s2、制作套管，要求套管最大外径小于原套管内径，套管总高度大于原套管高度；
10.s3、在套管其中一部分的外壁上涂抹润滑油，并在该部分嵌套长度等于或大于h的橡胶套，橡胶套的外径小于原套管内径；
11.s4、下放套管到原套管孔内，保证橡胶套在高度上能够完全覆盖不均匀变形地层；
12.s5、向套管与原套管内壁之间的空间内注入浆液，待浆液凝固后固定住套管，使得套管与地层固结为一体。
13.优选地，步骤s2中，所述套管由若干节螺纹连接在一起的支套管组成。
14.优选地，步骤s2中，所述套管中的其中一节支套管长度大于h，该节支套管的外壁上嵌套橡胶套。
15.优选地，嵌套橡胶套的所述支套管上开有供橡胶套嵌入的环向槽，环向槽高度高于橡胶套高度。
16.优选地，步骤s5中注入的浆液选用水泥浆液。
17.本发明的有益效果在于：本方法通过采用在地层不均匀变形地层与原套管减弱连
接的方式，以克服不均匀地层变形对原套管的压缩及拉伸作用，从而保证原套管不断裂。此方法不需要对原套管进行大幅改造，原理简单、加工制备工艺简单，使用较方便，可有效预防不均匀地层原套管的断裂。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的套管安装位置示意图。
20.附图标记说明：
21.1、套管；2、浆液；3、原套管；4、橡胶套。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.如图1所示，一种不均匀变形地层用孔口管预防断裂方法，包括以下步骤：
24.s1、根据地质资料确定不均匀变形地层所处的深度以及不均匀变形地层的总高度h；
25.s2、制作套管1，要求套管1最大外径小于原套管3内径，套管1总高度大于原套管3高度；
26.s3、在套管1其中一部分的外壁上涂抹润滑油，并在该部分嵌套长度等于或大于h的橡胶套4，橡胶套4的外径小于原套管3内径；
27.s4、下放套管1到原套管3孔内，保证橡胶套4在高度上能够完全覆盖不均匀变形地层；
28.s5、向套管1与原套管3内壁之间的空间内注入浆液2，待浆液2凝固后固定住套管1，使得套管1与地层固结为一体。
29.优选地，步骤s2中，所述套管1由若干节螺纹连接在一起的支套管组成。
30.优选地，步骤s2中，所述套管1中的其中一节支套管长度大于h，该节支套管的外壁上嵌套橡胶套4。
31.优选地，嵌套橡胶套4的所述支套管上开有供橡胶套4嵌入的环向槽，环向槽高度高于橡胶套4高度。
32.优选地，步骤s5中注入的浆液选用水泥浆液。
33.由于不均匀变形地层用的套管1外套有橡胶套4，当地层不均匀变形时，橡胶套4可在套管1上滑移，充分吸收变形，地层不均匀变形产生的压缩或拉伸力不会直接作用于套管1上，可有效防止断裂断裂现象的发生。
34.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精
神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。


技术特征：
1.一种不均匀变形地层用孔口管预防断裂方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、根据地质资料确定不均匀变形地层所处的深度以及不均匀变形地层的总高度h；s2、制作套管(1)，要求套管(1)最大外径小于原套管(3)内径，套管(1)总高度大于原套管(3)高度；s3、在套管(1)其中一部分的外壁上涂抹润滑油，并在该部分嵌套长度等于或大于h的橡胶套(4)，橡胶套(4)的外径小于原套管(3)内径；s4、下放套管(1)到原套管孔内，保证橡胶套(4)在高度上能够完全覆盖不均匀变形地层；s5、向套管(1)与原套管(3)内壁之间的空间内注入浆液(2)，待浆液(2)凝固后固定住套管(1)，使得套管(1)与地层固结为一体。2.如权利要求1所述的一种不均匀变形地层用孔口管预防断裂方法，其特征在于，步骤s2中，所述套管(1)由若干节螺纹连接在一起的支套管组成。3.如权利要求1所述的一种不均匀变形地层用孔口管预防断裂方法，其特征在于，步骤s2中，所述套管(1)中的其中一节支套管长度大于h，该节支套管的外壁上嵌套橡胶套(4)。4.如权利要求3所述的一种不均匀变形地层用孔口管预防断裂方法，其特征在于，嵌套橡胶套(4)的所述支套管上开有供橡胶套(4)嵌入的环向槽，环向槽高度高于橡胶套(4)高度。5.如权利要求3所述的一种不均匀变形地层用孔口管预防断裂方法，其特征在于，步骤s5中注入的浆液(2)选用水泥浆液。

技术总结
本发明公开了一种不均匀变形地层用孔口管预防断裂方法，其通过采用在地层不均匀变形地层与套管减弱连接的方式，以克服不均匀地层变形对套管的压缩及拉伸作用，从而保证套管不断裂。此方法不需要对套管进行大幅改造，原理简单、加工制备工艺简单，使用较方便，可有效预防不均匀地层套管的断裂。防不均匀地层套管的断裂。防不均匀地层套管的断裂。


技术研发人员：钱自卫 余能成 庞世界 张冬 吴现帅 闫国成 周恒心 程继东 侯俊华 赵迎春
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：2022.02.25
技术公布日：2022/6/16