[發明專利]環狀屏障系統

在審

• 申請號: 201980046746.7
• 申請日: 2019-08-05
• 公開（公告）號: CN112424442A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: R·R·瓦斯克斯
• 申請（專利權）人: 韋爾泰克油田解決方案股份公司
• 主分類號: E21B33/124
• 分類號: E21B33/124
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 黃麗娜;吳鵬

1.一種環狀屏障系統(100)，其用于利用金屬井管結構(3)對井(2)進行完井，該環狀屏障系統包括該金屬井管結構(3)，該金屬井管結構包括：

-第一環狀屏障(1,1A)和第二環狀屏障(1,1B)，每個環狀屏障均被引入并坐放在井中，以緊貼井的壁部(4)，從而在該壁部、該金屬井管結構的一部分、該第一環狀屏障和該第二環狀屏障之間提供具有限制壓力的限制空間(10)，從而該第一環狀屏障將該限制空間與具有第一壓力的第一環空(101)隔離開并且該第二環狀屏障將該限制空間與具有第二壓力的第二環空(102)隔離開，

其中，該環狀屏障系統包括壓力平衡單元(5)，該壓力平衡單元具有第一位置和第二位置，在該第一位置，該第一環空與該限制空間流體連通，在該第二位置，該第二環空與該限制空間流體連通，在該第一位置，該第二壓力高于該第一壓力，在該第二位置，該第一壓力高于該第二壓力。

2.根據權利要求1所述的環狀屏障系統，其中，該壓力平衡單元具有活塞(7)，該活塞在該第一位置與該第二位置之間移動，該壓力平衡單元具有與該第一環空流體連通的第一端口(31)、與該第二環空流體連通的第二端口(32)、以及與該限制空間流體連通的第三端口(33)。

3.根據權利要求2所述的環狀屏障系統，其中，該壓力平衡單元具有膛孔(34)，該活塞在該膛孔中滑動，該活塞將該膛孔分隔成第一腔室(35)和第二腔室(36)，該膛孔具有膛孔表面(39)，該活塞具有第一凹部(44)和第二凹部(45)，該第一凹部與該膛孔表面一起提供第一腔體(41)，該第二凹部與該膛孔表面一起提供第二腔體(42)，在該第一位置，該第一腔體提供該第一端口與該第三端口之間的流體連通，在該第二位置，該第二腔體提供該第二端口與該第三端口之間的流體連通。

4.根據權利要求3所述的環狀屏障系統，其中，該活塞包括第一流體通道(46)和第二流體通道(47)，該第一流體通道將該第一腔室與該第二腔體流體連接，該第二流體通道將該第二腔室與該第一腔體流體連接。

5.根據前述權利要求中任一項所述的環狀屏障系統，其中，每個環狀屏障均包括管狀金屬部件(9)和可膨脹金屬套筒(6,8)，該管狀金屬部件安裝為該金屬井管結構的一部分，該可膨脹金屬套筒圍繞該管狀金屬部件并與該管狀金屬部件連接，從而在該可膨脹金屬套筒與該管狀金屬部件之間限定出環形空間(15)，該環形空間具有空間壓力。

6.根據權利要求5所述的環狀屏障系統，還包括抗塌縮單元(11)，該抗塌縮單元包括能至少在第一單元位置與第二單元位置之間移動的元件(20)，該抗塌縮單元具有與該第一環空流體連通的第一入口(25)和與該第二環空流體連通的第二入口(26)，該抗塌縮單元具有與該環形空間流體連通的出口(27)，在該第一單元位置，該第一入口(25)與該出口(27)流體連通，從而使該第一壓力與該空間壓力平衡，在該第二單元位置，該第二入口(26)與該出口(27)流體連通，從而使該第二壓力與該空間壓力平衡，在該第一單元位置，該第一壓力高于該第二壓力，在該第二單元位置，該第二壓力高于該第一壓力。

7.根據權利要求6所述的環狀屏障系統，還包括剪切銷組件(37)，該剪切銷組件具有第一組件位置和第二組件位置，在該第一組件位置，該金屬井管結構上的膨脹開口(16)與該環形空間流體連接，在該第二組件位置，該環形空間與該抗塌縮單元的出口流體連接，并且，與該膨脹開口的流體連通被切斷。

8.根據前述權利要求中任一項所述的環狀屏障系統，還包括一個或多個中間環狀屏障(1C)，該一個或多個中間環狀屏障布置在該限制空間中，從而將該限制空間分隔成第一限制空間和第二限制空間(10A,10B)，在該壓力平衡單元(5)的第一位置，該第一環空與該第一限制空間流體連通，在該第二位置，該第二環空與該第一限制空間流體連通。