【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種環(huán)狀屏障，用于在井下于位于金屬井管結(jié)構(gòu)與另一金屬井管結(jié)構(gòu)或與井孔壁部之間的環(huán)空中提供區(qū)域隔離。此外，本專利技術(shù)涉及一種井下完井系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、環(huán)狀屏障在井下用于在金屬井管結(jié)構(gòu)和井孔壁部或另一金屬井管結(jié)構(gòu)之間的井孔中環(huán)空中提供一個(gè)區(qū)域與另一個(gè)區(qū)域的隔離。當(dāng)環(huán)狀屏障已經(jīng)坐放時(shí)，例如當(dāng)可膨脹金屬套筒已經(jīng)膨脹時(shí)，溫度可能變化。因此，如果溫度升高，具有環(huán)狀屏障的金屬井管結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度將增加，同樣，如果溫度降低，金屬井管結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度將減少，例如，在用海水壓裂期間溫度將降低。在這種長(zhǎng)度變化期間，可膨脹金屬套筒上的軸向載荷將會(huì)變化，并且試驗(yàn)已經(jīng)表明，當(dāng)可膨脹金屬套筒兩側(cè)的壓差較低時(shí)，即當(dāng)環(huán)狀屏障內(nèi)部的壓力與環(huán)空中的壓力相比較低時(shí)，環(huán)狀屏障無(wú)法承受高的軸向載荷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的一個(gè)目的是完全或部分地克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)和不足。更特別地，一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的環(huán)狀屏障，當(dāng)環(huán)狀屏障的可膨脹金屬套筒兩側(cè)的壓差較低時(shí)，該環(huán)狀屏障能夠承受比已知環(huán)狀屏障更高的軸向載荷。
2、從下面的描述中將變得顯而易見(jiàn)的上述目的以及眾多的其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征由根據(jù)本專利技術(shù)的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，即通過(guò)一種環(huán)狀屏障來(lái)實(shí)現(xiàn)，該環(huán)狀屏障用于在井下在金屬井管結(jié)構(gòu)與另一金屬井管結(jié)構(gòu)或與井孔壁部之間的環(huán)空中提供區(qū)域隔離，該環(huán)狀屏障包括：
3、-安裝為金屬井管結(jié)構(gòu)的一部分的管狀金屬部件，該管狀金屬部件具有外表面、開(kāi)口和沿著所述金屬井管結(jié)構(gòu)的軸向延伸方向；以及
4、-圍繞所述
5、其中所述環(huán)狀屏障還包括布置在所述周向凹槽中的錨固件，所述錨固件包括第一錨固部件和第二錨固部件，所述第一錨固部件在垂直于所述軸向延伸方向的徑向方向上與所述第二錨固部件至少部分地重疊，使得所述第一錨固部件的內(nèi)表面至少部分地抵接所述第二錨固部件的外表面。
6、此外，所述錨固件可以是周向錨固件。
7、此外，所述第一錨固部件的內(nèi)表面和所述第二錨固部件的外表面可相對(duì)于所述軸向延伸方向傾斜。
8、通過(guò)使第一錨固部件的內(nèi)表面和第二錨固部件的外表面相對(duì)于軸向延伸方向傾斜，當(dāng)可膨脹金屬套筒的至少一部分沿著軸向方向在一個(gè)方向上移動(dòng)時(shí)，第一錨固部件沿著第二錨固部件的傾斜外表面在相反方向上移動(dòng)，然后第一錨固部件被迫徑向向外，從而將可膨脹金屬套筒甚至進(jìn)一步錨固到另一金屬井管結(jié)構(gòu)或井孔壁部上。
9、此外，所述第一錨固部件和所述第二錨固部件可以是一個(gè)整體/一體件。
10、此外，所述第一錨固部件和所述第二錨固部件可以是一個(gè)整體/一體件，所述第一錨固部件和所述第二錨固部件形成鑰匙圈形件，其中所述第一錨固部件是鑰匙圈形件的一個(gè)端部，所述第二錨固部件是鑰匙圈形件的另一個(gè)端部。
11、此外，所述第一錨固部件可形成為一個(gè)整體/一體件，所述第二錨固部件形成為另一個(gè)整體/另一個(gè)一體件。
12、此外，所述第一錨固部件可形狀確定成第一開(kāi)口環(huán)，第二錨固部件形狀確定成第二開(kāi)口環(huán)。因此，所述第一錨固部件可包括縫隙/開(kāi)口。
13、此外，所述錨固件還可包括布置在所述第一錨固部件的凹槽中的固定單元。
14、此外，所述固定單元可包括一直/整圈地圍繞可膨脹金屬套筒延伸的環(huán)形部件，所述環(huán)形部件的每個(gè)端部均與易斷元件連接。
15、此外，所述環(huán)形部件可以是密封元件，其中所述密封元件的每個(gè)端部部均連接在至少一個(gè)連接部件中。
16、此外，所述易斷元件可以是延伸穿過(guò)所述至少一個(gè)連接部件并進(jìn)入所述第一錨固部件中的銷。
17、此外，所述第一錨固部件可包括所述密封元件和所述固定元件均布置在其中的凹槽。
18、此外，所述第一錨固部件可包括兩個(gè)凹槽，所述密封元件布置在其中一個(gè)凹槽中，所述固定元件布置在另一個(gè)凹槽中。
19、此外，所述第一錨固部件可包括沿著軸向延伸方向具有梯形橫截面形狀的至少一個(gè)凹槽。
20、此外，凹槽可具有沿著軸向延伸方向的第一長(zhǎng)度，并且第一錨固部件可具有沿著軸向延伸方向的第二長(zhǎng)度，其中第一長(zhǎng)度是第二長(zhǎng)度的至少10％，并且優(yōu)選地是第二長(zhǎng)度的至少20％。
21、此外，環(huán)狀屏障還可包括布置在管狀金屬部件和可膨脹金屬套筒之間的連接元件，并且連接元件可以與管狀金屬部件和可膨脹金屬套筒連接。
22、此外，可膨脹金屬套筒可以分成至少兩個(gè)部分，并且每個(gè)部分可以連接到所述連接元件。
23、此外，所述連接元件可以對(duì)著所述周向凹槽布置。
24、此外，第一錨固部件還可包括外表面，第二錨固部件包括內(nèi)表面，并且第一錨固部件的外表面包括摩擦增強(qiáng)機(jī)構(gòu)并面向另一金屬井管結(jié)構(gòu)或井孔壁部。
25、此外，摩擦增強(qiáng)機(jī)構(gòu)可以是尖突部或凹槽。
26、此外，第一錨固部件的外表面可具有至少一個(gè)凹槽，彈簧元件或密封元件布置在所述至少一個(gè)凹槽中。
27、此外，第二錨固部件的內(nèi)表面可具有彈簧元件或密封元件布置在其中的至少一個(gè)凹槽。
28、此外，第一錨固部件的內(nèi)表面和第二錨固部件的外表面之間的摩擦力可以小于第二錨固部件的內(nèi)表面和周向凹槽之間的摩擦力。
29、此外，第二錨固部件的內(nèi)表面可具有彈簧元件或密封元件布置在其中的至少一個(gè)凹槽。
30、此外，密封元件可以是具有梯形截面形狀的環(huán)形。
31、此外，錨固件可包括第三錨固部件，該第三錨固部件具有抵接第一錨固部件的第二內(nèi)表面的外表面，使得第一錨固部件布置在第三錨固部件和第二錨固部件之間，并且第三錨固部件的內(nèi)表面和第二錨固部件的內(nèi)表面面向并抵接周向凹槽。
32、此外，第三錨固部件的外表面可以在相反的方向上傾斜，即在與第二錨固部件的外表面所傾斜的方向相反的方向上傾斜。
33、此外，第一錨固部件的第二內(nèi)表面可以是傾斜的，因此對(duì)應(yīng)于第三錨固部件的傾斜外表面。
34、根據(jù)本專利技術(shù)，環(huán)狀屏障還可包括第二錨固件，該第二錨固件包括第一錨固部件和第二錨固部件，該第一錨固部件在垂直于軸向延伸方向的徑向方向上與第二錨固部件至少部分地重疊，使得第一錨固部件的內(nèi)表面至少部分地抵接第二錨固部件的外表面，第一錨固部件的內(nèi)表面和第二錨固部件的外表面相對(duì)于軸向延伸方向在相反方向上即在與第一錨固件的第一錨固部件的內(nèi)表面和第二錨固部件的外表面相對(duì)于軸向延伸方向所傾斜的方向相反的方向上傾斜。
35、因此，第一錨固件的第一錨固部件的內(nèi)表面可以向上朝向井的頂部?jī)A斜，第二錨固件的第一錨固部件的內(nèi)表面遠(yuǎn)離井的頂部向下傾斜。通過(guò)具有帶在一個(gè)方向上傾斜的、第一錨固部件的內(nèi)表面的第一錨固件和帶在相反方向上傾斜的、第一錨固部件的表面的第二錨固件，由于當(dāng)軸向載荷在一個(gè)方向上時(shí)第一錨固件被激活，并且當(dāng)軸向載荷在相反方向上拉動(dòng)時(shí)第二錨固件被激活，所以環(huán)狀屏障可以承受沿著軸向延伸方向的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種環(huán)狀屏障(1)，其用于在井下在金屬井管結(jié)構(gòu)(3)與另一金屬井管結(jié)構(gòu)(3b)或與井孔(4)的壁部(5)之間的環(huán)空(2)中提供區(qū)域隔離，該環(huán)狀屏障包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第一錨固部件的內(nèi)表面和所述第二錨固部件的外表面相對(duì)于所述軸向延伸方向傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第一錨固部件和所述第二錨固部件是一體件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第一錨固部件形成為一個(gè)一體件，所述第二錨固部件形成為另一個(gè)一體件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第一錨固部件形狀確定成第一開(kāi)口環(huán)，所述第二錨固部件形狀確定成第二開(kāi)口環(huán)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第一錨固部件還包括外表面(19)，所述第二錨固部件包括內(nèi)表面(20)，所述第一錨固部件的外表面包括摩擦增強(qiáng)機(jī)構(gòu)(21)，并且面向另一金屬井管結(jié)構(gòu)或面向所述井孔的壁部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)狀屏障，其中，所述摩擦增強(qiáng)機(jī)構(gòu)是尖突部(21a)或凹槽(21b)
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第一錨固部件的外表面具有至少一個(gè)凹槽(23)，彈簧元件(22)布置在所述至少一個(gè)凹槽中。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第一錨固部件的內(nèi)表面和所述第二錨固部件的外表面之間的摩擦力小于所述第二錨固部件的內(nèi)表面和所述周向凹槽之間的摩擦力。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第二錨固部件的內(nèi)表面具有至少一個(gè)凹槽，彈簧元件(22)布置在所述至少一個(gè)凹槽中。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的環(huán)狀屏障，其中，所述錨固件包括第三錨固部件(31)，所述第三錨固部件具有外表面(32)，所述第三錨固部件的外表面抵接所述第一錨固部件的第二內(nèi)表面(17a)，使得所述第一錨固部件布置在所述第三錨固部件和所述第二錨固部件之間，并且所述第三錨固部件的內(nèi)表面和所述第二錨固部件的內(nèi)表面面向并抵接所述周向凹槽。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的環(huán)狀屏障，還包括第二錨固件(14b)，所述第二錨固件包括第一錨固部件(15b)和所述第二錨固部件(16b)，該第一錨固部件在垂直于所述軸向延伸方向的徑向方向上與所述第二錨固部件(16b)至少部分地重疊，使得所述第一錨固部件的內(nèi)表面(17b)至少部分地抵接第二錨固部件的外表面(18b)，所述第一錨固部件的內(nèi)表面和所述第二錨固部件的外表面相對(duì)于所述軸向延伸方向在與所述第一錨固件的第一錨固部件的內(nèi)表面和所述第二錨固部件的外表面相對(duì)于所述軸向延伸方向所傾斜的方向相反的方向上傾斜。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的環(huán)狀屏障，其中，所述可膨脹金屬套筒具有第二周向凹槽(10b)，密封單元(24)布置在所述第二周向凹槽中。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的環(huán)狀屏障，其中，所述可膨脹金屬套筒包括至少兩個(gè)密封單元，所述錨固件布置在兩個(gè)密封單元之間。
15.一種井下完井系統(tǒng)(100)，其包括金屬井管結(jié)構(gòu)(3)和根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的環(huán)狀屏障(1)。
...【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
1.一種環(huán)狀屏障(1)，其用于在井下在金屬井管結(jié)構(gòu)(3)與另一金屬井管結(jié)構(gòu)(3b)或與井孔(4)的壁部(5)之間的環(huán)空(2)中提供區(qū)域隔離，該環(huán)狀屏障包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第一錨固部件的內(nèi)表面和所述第二錨固部件的外表面相對(duì)于所述軸向延伸方向傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第一錨固部件和所述第二錨固部件是一體件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第一錨固部件形成為一個(gè)一體件，所述第二錨固部件形成為另一個(gè)一體件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第一錨固部件形狀確定成第一開(kāi)口環(huán)，所述第二錨固部件形狀確定成第二開(kāi)口環(huán)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第一錨固部件還包括外表面(19)，所述第二錨固部件包括內(nèi)表面(20)，所述第一錨固部件的外表面包括摩擦增強(qiáng)機(jī)構(gòu)(21)，并且面向另一金屬井管結(jié)構(gòu)或面向所述井孔的壁部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)狀屏障，其中，所述摩擦增強(qiáng)機(jī)構(gòu)是尖突部(21a)或凹槽(21b)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第一錨固部件的外表面具有至少一個(gè)凹槽(23)，彈簧元件(22)布置在所述至少一個(gè)凹槽中。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)狀屏障，其中，所述第一錨固部件的內(nèi)表面和所述第二錨固部件的外表面之間的摩擦力小于所述第二錨固部件的內(nèi)表面和所述周向凹槽之間的摩擦力。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的環(huán)狀屏障，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：R·列韋斯瓦斯克斯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：韋爾泰克油田解決方案股份公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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