[發明專利]具有補償機構的環狀屏障

無效

• 申請號: 201280039683.0
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN103732851A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: J·哈倫德巴克;P·黑澤爾;R·R·瓦斯克斯
• 申請（專利權）人: 韋爾泰克有限公司
• 主分類號: E21B33/127
• 分類號: E21B33/127;E21B23/06;E21B34/06
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 馬利蓉;吳鵬

1.一種待在井管結構(3)和井下井眼(5)的內壁(4)之間的環空(2)中膨脹以在該井眼的第一區域和第二區域之間提供區域隔離的環狀屏障(1)，該環狀屏障包括：

-作為所述井管結構(3)的一部分安裝的管狀部件(6)，該管狀部件具有縱向軸線；

-環繞該管狀部件并限定出與該管狀部件的內部流體連通的空間(13)的可膨脹套筒(7)，該可膨脹套筒的每一端(9、10)與所述管狀部件相連接;以及

-用于使流體進入所述空間以膨脹該可膨脹套筒的開孔(11)；

其中該環狀屏障還包括布置在位于該可膨脹套筒和該管狀部件之間的空間中的補償機構，該補償機構具有腔室，布置在該腔室中的活塞將該腔室分成第一腔室部和第二腔室部，該第一腔室部與所述空間流體連通，且該第二腔室部包含氣體。

2.根據權利要求1所述的環狀屏障，其中，該氣體為氮氣、氖氣、氬氣、氪氣或氙氣。

3.根據前述權利要求中的任一項所述的環狀屏障，其中，該腔室為環形且圍繞該管狀部件。

4.根據權利要求1或2所述的環狀屏障，其中，該補償機構具有若干個腔室，所述腔室中布置有活塞。

5.根據前述權利要求中的任一項所述的環狀屏障，其中，所述可膨脹套筒的一端固定地緊固到該管狀部件，且所述可膨脹套筒的另一端可滑動地緊固到該管狀部件，其中含有氣體的第二腔室部布置成離該可膨脹套筒的固定的連接端最近。

6.根據前述權利要求中的任一項所述的環狀屏障，其中，該第二腔室部包括閥，所述閥可從該管狀部件的內部接近，允許用氣體重新填充該第二腔室部。

7.根據前述權利要求中的任一項所述的環狀屏障，其中，該活塞包括用于將該第二腔室部與該第一腔室部密封隔開的密封裝置。

8.根據前述權利要求中的任一項所述的環狀屏障，其中，還包括具有缸(51)的環空壓力補償器(50)，在該缸(51)中布置有活塞(52)，該缸的第一端(511)與該環空流體連通，該缸的第二端(512)與由該可膨脹套筒限定的空間流體連通。

9.根據前述權利要求中的任一項所述的環狀屏障，其中，還包括將所述環空與由可膨脹套筒限定的空間流體連接的止回閥(60)。

10.根據權利要求9所述的環狀屏障，其中，該止回閥集成在所述連接部之一中或在該可膨脹套筒的壁中。

11.根據權利要求9所述的環狀屏障，包括結合所述止回閥的定向三通閥(70)，該定向三通閥適用于控制從該環空和從該管狀部件的內部進入所述空間的流體流。

12.一種包括井管結構和根據權利要求1-11中任一項所述的環狀屏障的井系統。

13.根據權利要求12所述的井系統，還具有工具(29)，該工具包括隔離裝置(30)，該隔離裝置在該開孔(11)外側隔離出所述管狀部件的內部(23)的一隔離部段(28)，以對該內部(23)的隔離部段(28)加壓并給所述空間(13)加壓來膨脹該可膨脹套筒（7）。

14.根據權利要求13所述的井系統，其中，該工具還包括泵裝置(31)，用于將來自位于該隔離部段(28)外側的所述管狀部件內部的流體泵入該隔離部段(28)以膨脹該可膨脹套筒。

15.一種用于保持根據權利要求1-10中任一項所述的環狀屏障內的壓力的方法，包括以下步驟：

-膨脹該可膨脹套筒直至該可膨脹套筒抵靠著該井眼的內壁起密封作用，和

-當井眼中的溫度下降或升高時通過移動所述活塞和使該第二腔室部中的氣體膨脹或收縮來平衡所述空間中的壓力。