管用锚定系统和方法技术方案

一种管用锚定系统包括具有第一截锥部分和第二截锥部分的截锥构件。第一截锥部分在一个方向上渐缩，第二截锥部分在与上述方向相反的方向上渐缩。卡瓦可操作地与第一截锥部分相联，卡瓦响应于第一截锥部分相对于卡瓦的纵向运动可径向膨胀。密封件可操作地与第二截锥部分相联，密封件响应于第二截锥部分相对于密封件的纵向运动可径向膨胀。一支座具有被构造成密封地接合插塞的表面，插塞朝该表面运行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉参考本专利申请请求享有美国专利申请No.13/358332号的权益，该美国专利申请的申请日为2012年1月25日，其全部内容组合在文中作为参考。
技术介绍
例如使用在完井和二氧化碳封存工业上的管系统通常使用锚定装置来将一个管件定位地固定到另一管件上。尽管现有的锚定系统能实现所期望达到的功能，但是，该工业一直乐于接受一些用于锚定管件的新系统和方法。
技术实现思路
文中公开了一种管用锚定系统。该系统包括具有第一截锥部分和第二截锥部分的截锥构件。第一截锥部分在一个方向上渐缩，第二截锥部分在与上述方向相对的方向上渐缩。可操作地与第一截锥部分连接的卡瓦响应于第一截锥部分相对于卡瓦的纵向运动可径向膨胀。可操作地与第二截锥部分连接的密封件响应于第二截锥部分相对于密封件的纵向运动可径向膨胀。一支座具有被构造成能够密封地接合插塞的表面，插塞能够抵接该表面运行。还公开了一种用于锚定管状构件的方法。该方法包括以下步骤：压缩定位在一结构内的管状构件；通过这种压缩使卡瓦在第一纵向上移动；以及，使卡瓦沿截锥构件的第一截锥部分径向朝外扩张。该方法还包括步骤：通过这种压缩使密封件在第二纵向上移动；使密封件沿截锥构件的第二截锥部分径向朝外扩张；将所述密封件密封到所述结构上；将卡瓦锚定到所述结构上；以及使插塞支撑在支座上。附图说明下面的描述绝不应该认为是限制性的。参照下面的附图，附图中的类似元件用类似标记表示，附图如下：图1示出了文中所公开的管用锚定系统处于非锚定位置时的截面图；图2示出了图1中的管用锚定系统处于锚定位置时的截面图；图3示出了文中公开的替换管用锚定系统处于非锚定位置时的截面图；图4示出了图3中的管用锚定系统处于锚定位置时的截面图；图5示出了文中公开的替换管用锚定系统的截面图；图6示出了文中公开的另一替换管用锚定系统的截面图。具体实施方式下面将参照附图详细描述所公开的装置和方法的一个或多个实施例，下面的详细描述仅是阐释性而非限制性的。参照图1和2，示出了文中所公开的管用锚定系统10。除了其他方面以外，系统10包括截锥构件14、套筒18(在此示出其是具有表面22的卡瓦环)、具有表面30的密封件26以及支座34。该系统被构造成：截锥构件14相对于套筒18和密封件26的纵向运动将引起套筒18的表面22和密封件26的表面30分别径向变化。另外，在该实施例中，所述径向变化发生在径向朝外的方向上，但是，在可供选择的实施例中，所述径向变化可以发生在其他方向(如，径向朝内的方向)上。支座34与截锥构件14连接，使得支座34的运动也引起截锥构件14运动。支座34具有可密封地接合插塞38的台阶36，在此示出插塞38是球体(仅在图2中示出)，可朝台阶36运行。如果插塞38应用于烃回收，一旦插塞38密封地接合支座34，压力将形成在支座34上游，从而，可执行诸如压裂地层或致动井下工具这样的作业，例如在应用于烃采收作业中时。在该实施例中，套筒18的表面22包括凸起42(可称之为齿)，所述凸起被构造成：当表面22处于径向变化(即，膨胀)构型时，凸起42咬合结构50(系统10可使用在其内)的壁46。这种咬合用于将系统10锚定到结构50上，以防止两者相对运动。尽管该实施例中所公开的结构50是管件(如，井筒中的衬管或套管)，但是该结构例如也可以是地层中的裸井。在图1和2所示的实施例中，套筒18包括多个狭槽54，所述狭槽完全贯穿套筒的壁58，所述狭槽绕套筒18周向分布，并沿套筒18纵向布置。在该实施例中，狭槽54被构造成，使每个狭槽54的纵向尺寸大于垂直于该纵向尺寸的尺寸。壁58上的连接部62在纵向相邻的成对狭槽54之间延伸。上述结构则允许借助于截锥构件14而使套筒18发生径向变化，与不存在狭槽54的情况相比，使套筒18发生径向变化所需的作用力要更小。连接部62可被构造成在套筒18发生径向变化的期间破裂，以进一步促进这种径向变化。套筒18还具有形成在壁58上的凹部66，所述凹部可容纳指状部件74上的肩部70，所述指状部件连接到所述支座34上。一旦支座34相对于套筒18进行充分移动而使得肩部70接合在凹部66中，就可防止支座34相对于套筒18在相反方向上移动，从而可保持截锥构件14与套筒18纵向地重叠。这种重叠可确保：即使将截锥构件14推动到套筒18中的作用力取消之后，套筒18保持径向膨胀。可构思其他实施例来实现下述目的：一旦截锥构件14和套筒18纵向重叠(例如包括，截锥构件14和套筒18摩擦地接合；以及，截锥构件14和套筒18之一或两者上的搭接件与另一构件的表面接合)，可保持截锥构件14和套筒18之间的相对位置。安装工具78(仅在图1中示出)可产生引起截锥构件14相对于套筒18运动所需的载荷。该安装工具78可具有芯轴82，芯轴上的止动件86通过力减弱构件94连接到一端90上，在此示出该力减弱构件是多个剪切螺钉。通过未示出的构件可引导板98在朝向止动件86的方向上沿芯轴82移动，从而所述板98能朝套筒18纵向地推动截锥构件14。可调整使力减弱构件94停止作用的载荷，使该载荷仅在套筒18通过截锥构件14已经发生一定程度的径向改变之后出现。力减弱构件94停止作用之后，止动件86可与芯轴82分离，从而例如可允许将芯轴82和板98撤回到地面。截锥构件14相对于套筒18的运动可引起密封件26被纵向压缩，在该实施例中，可被纵向压缩在可与截锥构件14一起移动的套环103上的肩部102和支座34上的肩部106之间。可通过使套环103上的另一肩部104接触截锥构件14的端部105来引起这种压缩。这种纵向压缩会使密封件26的径向厚度增加。相对于密封件26而言位于径向内侧的截锥构件14可防止密封件26的尺寸径向地减小。因此，密封件26的表面30一定径向地增大。可调整这种增大量以让表面30接触结构50的壁46(仅图2中示出)，从而使所述表面与所述壁密封地接合。对于套筒18与壁46的锚定而言，通过让指状部件74的肩部70与套筒18上的凹部66接合，从而可保持密封件26密封地接合壁46。管用锚定系统10被构造成：在密封件26密封地接合结构50之前，使套筒18锚定到(定位地固定到)结构50上。直到套筒18的大部分已经在截锥构件14的表面上径向膨胀而与结构50接合，才使密封件26纵向压缩在套筒18的端部105和肩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管用锚定系统，其包括：截锥构件，其具有第一截锥部分和第二截锥部分，第一截锥部分在一个方向上渐缩，第二截锥部分在与上述方向相反的方向上渐缩；卡瓦，其可操作地与第一截锥部分相联，所述卡瓦响应于第一截锥部分相对于卡瓦的纵向运动而可径向膨胀；密封件，其可操作地与第二截锥部分相联，所述密封件响应于第二截锥部分相对于密封件的纵向运动而可径向膨胀；以及支座，其具有被构造成可密封地接合插塞的表面，插塞可朝该表面运行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.25 US 13/358,3321.一种管用锚定系统，其包括：
截锥构件，其具有第一截锥部分和第二截锥部分，第一截锥部分
在一个方向上渐缩，第二截锥部分在与上述方向相反的方向上渐缩；
卡瓦，其可操作地与第一截锥部分相联，所述卡瓦响应于第一截
锥部分相对于卡瓦的纵向运动而可径向膨胀；
密封件，其可操作地与第二截锥部分相联，所述密封件响应于第
二截锥部分相对于密封件的纵向运动而可径向膨胀；以及
支座，其具有被构造成可密封地接合插塞的表面，插塞可朝该表
面运行。
2.根据权利要求1的管用锚定系统，其中，卡瓦可固定地接合其
内可布置该管用锚定系统的结构。
3.根据权利要求1的管用锚定系统，其中，所述密封件可密封地
接合其内可布置该管用锚定系统的结构。
4.根据权利要求1的管用锚定系统，其中，所述支座被构造成，
响应于作用在坐靠支座的插塞上的压力，径向朝外地推动卡瓦和密封
件。
5.根据权利要求1的管用锚定系统，其中，支座包括套环，套环
一旦相对于截锥构件运动，套环的至少一部分就可径向膨胀。
6.根据权利要求5的管用锚定系统，其中，密封件布置在套环的
径向上。
7.根据权利要求5的管用锚定系统，其中，套环被构造成承受壁
两侧的压差，该压差足以用于执行井筒处理作业。
8.根据权利要求5的管用锚定系统，其中，套环包括截锥表面，
该截锥表面可与第二截锥部分接合。
9.根据权利要求5的管用锚定系统，其中，套环包括可变形部分，
该可变形部分被构造成基本上适配于可与其接触的第二截锥部分的至
少一部分。
10.根据权利要求5的管用锚定系统，其中，第二截锥部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：许应清，G·L·赫恩，
申请(专利权)人：贝克休斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US