[其他]帶密封機構的鉆孔套管補綴件

無效

• 申請號: 86105839
• 申請日: 1986-07-18
• 公開（公告）號: CN86105839A
• 公開（公告）日: 1987-04-01
• 發明（設計）人: 索馬斯·F·巴利;尼哈爾·M·沙
• 申請（專利權）人: 阿茨國際器具公司
• 主分類號: E21B17/08
• 分類號: E21B17/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 陳申賢,劉征

本發明是在油井或氣井中把一段新的鉆孔套管連接到老的鉆孔套管上並加以密封的裝置。更準確地說，本發明公開了一種用來連接在高溫和高壓條件下工作的兩段鉆孔套管，並把這兩段套管進行密封的鉆孔套管補綴件。

鉆孔套管補綴件是用來連接和密封兩組鉆孔套管的，一般是在油井或氣井那樣的豎井里連接和密封具有同樣直徑的兩組鉆孔套管。豎井的鉆孔套管經過一定時期，由于不利的豎井環境等影響可能被腐蝕和破壞而變成不能使用。在大多數情況下往往是用一個普通的鉆孔套管切割工具切掉已破壞的鉆孔套管上部，並用一個鉆孔套管補綴件把一段新的鉆孔套管連接到老的鉆孔套管上。在另外一些情況下，當把鉆孔套管下到豎井里去時它可能引起堵塞，為了繼續正常的操作，此時就需要去掉這個堵塞的鉆孔套管上部，並用鉆孔套管補綴件重新接上一段新的鉆孔套管。此外，一個鉆孔套管可能已被封口，而過后又希望重新把豎井打開，這可以通過切除封口並接上一段新的鉆孔套管來完成。在上述每種情況下都需要把新的鉆孔套管緊緊地連接到老的鉆孔套管頂部上，而這正是鉆孔套管補綴件的作用。

本發明的鉆孔套管補綴件設計成能提供在兩段鉆孔套管間相互緊密的密封和連接。這個鉆孔套管補綴件在不利的豎井環境下都能應用，例如在高溫和高壓下。一般，本發明的鉆孔套管補綴件包含一個本體機構，它適于安裝在老的鉆孔套管上並把補綴件導引到位;一個滑動機構，它是通過本體機構向上移動而起作用的，從而來緊密地連接兩段鉆孔套管;一個密封機構，它也是通過本體機構向上移動而起作用的，以此來密封兩段鉆孔套管的連接處並防止補綴件上流體壓力損失，即使在高溫高壓條件下也是這樣的結構。鉆孔套管延伸部分把一段新的鉆孔套管連接到一段老的上面，這段新的鉆孔套管是供鉆孔套管補綴件定位和安裝之用。上述的滑動機構包括一個可伸縮的滑套和滑箍，它的作用是通過新的鉆孔套管而夾住老的鉆孔套管，由滑套和滑箍彼此相對移動來箍住現有的鉆孔套管。當鉆孔套管補綴件作用時，本體滑套緊密地箍住鉆孔套管補綴件本體，從而把一段新的鉆孔套管結合到一段老的鉆孔套管上。在鉆孔件施加的壓力解除時，防止兩段套管間的連接處松開。

本發明中的密封機構是通過對一段新的鉆孔套管上加壓而起作用，用來提供高溫和高壓下的密封以及防止補綴件上的泄漏。這個密封機構包括有一個繞在老的鉆孔套管周長上、又位于鉆孔套管補綴件上的鉛環;並至少有一個圓柱形的密封件，這個圓柱形的密封件有一個由可變形材料構成的中央部分和兩個金屬絲網組成的端部。在一個實施例中，鉛環和可變形材料部分可以是同一個元件。然而在最佳實施例里，可變形材料部分是橡膠，而鉛環是一個獨立的元件、位于圓柱形密封件的上端。在另一個實施例中，圓柱形密封件配設在鉛環的上端和下端兩側上。當壓縮兩端金屬絲網部分使密封機構起作用時，金屬絲網部分先壓縮形成一個包圍可變形材料的空囊，然后再壓縮可變形材料部分，並為鉆孔套管補綴件和老的鉆孔套管間提供了嚴密的密封。通過這段新的鉆孔套管上繼續施加的壓力而引起鉛環的壓縮，從而為鉆孔套管補綴件的內壁和老的鉆孔套管延伸部分間提供了嚴密的初級密封。在密封件中所用的金屬絲網有足夠好的質量，在鉆孔套管補綴件作用時，根據金屬絲網受壓縮，它的質量足以保證為鉆孔套管補綴件內壁和老的鉆孔套管的外壁面之間提供固體金屬密封。最好這個金屬絲網由不銹鋼或其他耐腐蝕的金屬制造。上述的可變形材料部分也可以由耐豎井中流體腐蝕的和耐高溫高壓的材料構成，例如用碳氟橡膠，這種橡膠具有足以在豎井壓力作用下使橡膠流動而又不發生剪斷或裂開的延伸率，即大約有100%以上的延伸率，最好用具有約150%以上延伸率的。氟橡膠具有90丟洛（Duro），它就是一種具有150%延伸率的橡膠。金屬絲網和可變形材料最好在它們制造過程中就結合在一起，即可用粘合或加壓等方法將它們相結合，這樣，它們就能象一個元件那樣安裝在一起。

至今，都是用鉛提供鉆孔套管補綴件中的密封，由于鉛對豎井中一般所要找的流體都具有惰性，因而它是一種最佳的密封材料。鉛在加壓下冷加工成密封件所需要的形狀，這在有粗糙表面的老鉆孔套管里特別有用。然而由于鉛即使在室溫下都能冷加工成形，在高溫高壓條件下就發生流動，從而使它完全失去密封的功能。在本發明中采取了由可壓縮的金屬絲網部分和可變形的材料所構成的密封件來防止鉛沿鉆孔套管縱向的流動，這樣，即使在高溫高壓下，當通過由新的鉆孔套管施加壓力而使鉆孔套管的補綴件作用時，鉛仍然可用作初級密封。

對包括附圖的詳細說明進行研究之后本發明就一目了然了，附圖中：

圖1a和1b是本發明鉆孔套管補綴件的橫斷面圖。