[發明專利]改進的隔離屏障

有效

• 申請號: 201580056136.7
• 申請日: 2015-10-21
• 公開（公告）號: CN107075932B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: D·G·馬丁;D·哈曼;C·瑞克;P·伍德;W·L·麥克利戈特
• 申請（專利權）人: 變化包裝公司
• 主分類號: E21B33/12
• 分類號: E21B33/12;E21B23/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;張全信

本發明公開一種組件，該組件具有定位在管主體之上的套筒構件，該套筒構件和管主體之間具有室，并且套筒構件通過室中增大的壓力變形以將其固定到井眼壁且在套筒和井眼壁之間形成密封從而形成隔離屏障。管主體由一個或多個部段形成，使得形成環形平面，以用于套筒構件和管主體之間的抵靠，以便消除對復雜配件的需要并且減少構造時間。

技術領域

本發明涉及用于將管固定到另一個管或鉆孔內的設備和方法，從而跨過井眼中的環產生密封，將管材居中或錨固在井眼內。具體而言，但并不排他地，本發明涉及一種組件，該組件中的套筒變形以將其固定至井眼壁并且在套筒和井眼壁之間產生密封從而形成隔離屏障。

背景技術

在開發和制造油井和氣井的過程中，封隔器通常用于將井下環的一個部段與該井下環的另一個部段隔離。環可以位于諸如內襯、芯棒、制造管材和殼體之類的管構件之間，或者位于管構件(通常為殼體)與開孔的壁之間。這些封隔器在管材上并且在期望的位置處被承載到井中，彈性密封件被徑向向外推動或者彈性囊充氣以跨過環并且與外部大體圓柱形結構、即另一個管構件或鉆孔壁形成密封。這些彈性體具有缺點，特別是在使用化學劑注入技術時。

因此，已開發了金屬密封件，其中管狀金屬構件在井中并且在期望的位置處延伸，擴張器工具延伸穿過該構件。擴張器工具通常具有前部錐，其中該前部錐主體的直徑與大體圓柱形結構尺寸相同，使得金屬構件膨脹以相對于該圓柱形結構接觸和密封。這些所謂的膨脹套筒具有內部表面，在膨脹時，該內部表面是圓柱形并且與擴張器工具的輪廓相匹配。這些套筒起到在管構件之間產生密封的作用，但是可能在相對于開孔的不規則表面進行密封的過程中產生問題。

本發明的申請人已開發出一種技術，其中通過使用直接作用于套筒上的流體壓力迫使金屬套筒徑向向外。施加足夠的液壓流體壓力以使套筒徑向向外移動并且使套筒本身變形到大體圓柱形結構上。套筒經歷塑性變形，并且如果變形成大體圓柱形金屬結構，該金屬結構將經歷彈性變形，以由于接觸而造成小百分比的膨脹。當壓力釋放時，金屬結構恢復其初始尺寸并且將相對于塑性變形的套筒產生密封。在變形過程中，套筒的內表面和外表面將具有圓柱形結構壁的表面形狀。因此，該變形隔離屏障非常適于相對于不規則的鉆孔壁形成密封。

這種變形隔離屏障公開于US 7,306,033中，該專利通過引用的方式結合到本文中。用于FRAC操作的變形隔離屏障的申請公開于US2012/0125619中，該專利通過引用的方式結合到本文中。

圖1示出了隔離屏障的現有技術的布置。金屬套筒A圍繞支承管主體B安裝，在套筒的每一個端部C、D處密封以在套筒的內表面和主體的外表面之間形成室E。端口F被布置成穿過主體，使得流體能夠從主體的通孔被泵入室中。室內流體壓力的增大造成套筒A徑向膨脹，使得其變形到外部直徑較大的結構G、即殼體或開孔鉆孔的壁上。

將套筒安裝于支承管主體之上需要復雜的配件布置，以提供兩個圓柱形表面彼此的固定和密封。US2012/0125619中公開了一種布置，其中端螺母通過合適的裝置固定于管主體。隨后提供了一種密封部段外殼，該密封部段外殼快速旋緊至端螺母并且包繞合適的密封布置。相應的密封部段外殼的最內端通過焊接固定到套筒的相應端部。圍繞焊縫的外表面、套筒的相應端部和密封部段外殼的最內端共軸地提供焊接護罩。焊接護罩通過焊接由合適的螺紋連接固定至密封部段外殼的最內端。該布置成本高并且需要長時間來組裝。

發明內容

因此，本發明的至少一個實施例的目的是提供一種能夠消除或減少現有技術的一個或多個缺點的變形隔離屏障。

本發明的至少一個實施例的另一個目的是提供一種能夠消除或減少現有技術的一個或多個缺點的形成隔離屏障的方法。

根據本發明的第一方面，提供一種組件，包括：

管主體，該管主體被布置成延伸到并且固定于直徑較大的大體圓柱形結構內；

套筒構件，該套筒構件定位在管主體的外部上，以在其間形成室；