[發明專利]改進的密封元件

有效

• 申請號: 201980008442.1
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN111601947B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: R·A·那皮爾;W·J·韋伯;C·W·格萊斯曼;T·A·弗里尼
• 申請（專利權）人: 哈里伯頓能源服務公司
• 主分類號: E21B33/12
• 分類號: E21B33/12;E21B33/122
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 丁曉峰

本公開總體上可涉及增材制造操作，并且更具體地涉及用于三維(3D)打印密封元件的系統和方法。具體地，可以實施本公開的實例以制造密封元件，所述密封元件可以設置在井筒中以密封井的一部分。

背景技術

可以將井鉆入地下地層以回收有價值的烴。可以在鉆井之前、期間和之后進行各種操作，以產生并持續烴流體向地面的流動。

關于石油和天然氣操作的典型操作可能是在井內施加密封件。密封件可以隔離并包含井內產生的烴和壓力。可能存在各種不同的工具和裝備用于在生產油管柱的外部和套管柱、襯管或井筒壁的內部之間形成密封件。密封件上的巨大壓差可能會導致密封件失效，并且可能導致大量的時間、金錢和裝備損失，甚至可能對人員造成傷害。另外，使井筒密封件膨脹可能會在密封元件上引起顯著變形和內部應力，這可能會增加失效的可能性(例如，由于斷裂或撕裂)。井筒密封件的設計和制造可能會在結構和材料選擇上受到限制，以最大程度地降低發生失效的可能性。探索替代的制造工藝以產生改進的密封元件可能是合適的。

附圖說明

這些附圖示出了本公開的某些方面，并且不應被用來限制或限定本公開。

圖1示出了井下系統的實例；

圖2A至圖2C示出了封隔器的實例；

圖3A至圖3C示出了封隔器的實例；

圖4示出了3D打印機的實例；

圖5示出了信息處理系統的實例；

圖6示出了材料構造的實例；

圖7示出了材料構造的實例；

圖8示出了井下工具的實例；

圖9示出了密封件的實例；以及

圖10示出了材料構造的實例。

具體實施方式

本公開總體上可涉及增材制造操作，并且更具體地涉及用于三維(3D)打印密封元件的系統和方法。具體地，可以實施本公開的實例以制造密封元件，該密封元件可以設置在井筒中以密封井的一部分。有利地，密封元件可以包括具有彼此不同的第一材料和第二材料的增材制造的物體。如本文所使用，如果第一材料和第二材料具有不同的化學組成、結構或其他性質，則認為它們彼此不同。可以定制第一材料和第二材料的性質例如以優化密封元件的性能。可以定制第一材料和第二材料的任何數量的不同性質，包括但不限于硬度、彈性、耐氣體性、耐化學性、高溫強度、密度、熱膨脹率和摩擦系數等。

可以使用一種系統和方法來制造密封元件。密封元件可以用于任何合適的工具或裝備中。非限制性地，合適的工具或裝備可包括封隔器、密封組套、安全閥、插塞、坐放短節和/或它們的組合。應當注意，雖然將更詳細地討論封隔器內密封元件的實施，但是本領域技術人員將容易認識到，在不脫離本公開的范圍的情況下，這里描述的原理同樣適用于使用密封件和/或用于產生密封件的任何裝備。