井下修补系统技术方案

本发明专利技术涉及一种井下修补系统，其用于修补具有顶部和轴向轴线的井的井下区域，井下修补系统包括：用于跨隔在井中井下的区域上的井下跨隔组件，跨隔组件包括：多个管状区段，多个管状区段端对端地依次安装以形成一个管状管，该管状管具有形成该管状管的第一开口端部的最靠近该顶部的第一端部管状区段，并具有形成该管状管的第二开口端部的第二端部管状区段，该第一端部管状区段具有第一端部内径且该第二端部管状区段具有第二端部内径，其中安装至该第一端部管状区段的管状区段是比第一端部管状区段更易弯曲的第一可膨胀金属套筒，并且安装至第二端部管状区段的管状区段是比第二端部管状区段更易弯曲的第二可膨胀金属套筒；和包括管状工具部件的井下坐放工具管柱，管状工具部件布置在井下跨隔组件的管状管中并具有膨胀开口，膨胀开口允许来自井下坐放工具管柱的加压流体从膨胀开口流出以使可膨胀金属套筒膨胀，管状工具部件具有对着第一端部管状区段布置的具有第一工具外径的第一工具部件和对着该第二端部管状区段布置的具有第二工具外径的第二工具部件，其中，第一端部管状区段具有凹槽，该凹槽用于接纳井下坐放工具管柱的连接工具的至少一个可伸缩的接合部件，并且其中第二工具外径小于第二端部内径，从而形成小于2mm的第一距离，并且其中，在该距离中布置有至少一个密封元件。本发明专利技术还涉及一种用于在区域上进行跨隔的修补方法，该区域是井孔的塌陷部分、已损坏的生产区域或水生产区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】井下修补系统
本专利技术涉及一种用于修补井下的区域的井下修补系统。此外，本专利技术涉及一种用于跨隔区域的修补方法，该区域是井孔塌陷部分、已损坏的生产区域或水生产区域。
技术介绍
当区域被损坏或者区域生产过多的水时，该区域需要被密封。然而，已知方案在遇到超过100米的隔离区域时是受到挑战的，因为使由多个管结构安装而成的补丁组件膨胀以能够覆盖整个区域的方式无法提供适当的密封，这是因为，这些管结构已显示出在这样的膨胀期间分离。另一种已知方案是在已有生产管中插入新的生产管。然而，插入新的生产管减小了内径并且因此流动面积显著减小并且因此劣化了生产。此外，小直径井的内径可能被减小至其中无法在进一步干预的程度。与所有已知方案相关联的问题要么是所述方案能隔离的长度不足以隔离整个区域，要么是生产管的内径被减小的太多。因此，存在对这样一种方案的需求，该方案能对长度超过50米的区域进行隔离并且能使得对内径的减小小于已知方案，同时仍能提供可靠的方案，以便获得期望的区域隔离/分离。此外，当坐放跨隔组件时，已证明释放坐放工具是困难的，并且因此存在对更简单的井下修补系统的需求，该井下修补系统能以快速的方式充分隔离区域，而不存在坐放工具被卡住和/或跨隔组件被损坏的风险。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是完全或部分地克服现有技术中的上述缺点和不足。更特别地，一个目的是提供一种改进的井下修补系统，其能够以有利且可靠的方式帮助在井下坐放跨隔组件。从下面的描述中将变得显而易见的上述目的以及众多的其它目的、优点和特征由根据本专利技术的方案来实现，即通过一种井下修补系统来实现，该井下修补系统用于修补具有顶部和轴向轴线的井的井下区域，该井下修补系统包括：-用于跨隔在井中井下的区域上的井下跨隔组件，该跨隔组件包括：-多个管状区段，所述多个管状区段端对端地依次安装以形成一个管状管，所述管状管具有形成所述管状管的第一开口端部的最靠近所述顶部的第一端部管状区段、和形成该管状管的第二开口端部的第二端部管状区段，所述第一端部管状区段具有第一端部内径且该第二端部管状区段具有第二端部内径，其中，安装至所述第一端部管状区段的管状区段是第一可膨胀金属套筒，所述第一可膨胀金属套筒比所述第一端部管状区段更顺从/易弯曲，并且与所述第二端部管状区段安装在一起的管状区段是第二可膨胀金属套筒，所述第二可膨胀金属套筒比所述第二端部管状区段更顺从/易弯曲；和-井下坐放工具管柱，其包括管状工具部件，所述管状工具部件布置在所述井下跨隔组件的管状管中并具有膨胀开口，该膨胀开口允许来自所述井下坐放工具管柱的加压流体从所述膨胀开口流出以使所述可膨胀金属套筒膨胀，所述管状工具部件具有对着所述第一端部管状区段布置的具有第一工具外径的第一工具部件和对着所述第二端部管状区段布置的具有第二工具外径的第二工具部件，其中，所述第一端部管状区段具有凹槽，所述凹槽用于接纳所述井下坐放工具管柱的连接工具的至少一个可伸缩的接合部件，并且所述第二工具外径小于所述第二端部内径，从而形成小于2mm的第一距离，并且其中，在所述距离中布置有至少一个密封元件。此外，所述井下跨隔组件可从所述井下坐放工具管柱悬挂。此外，所述第一距离可小于1.5mm，优选小于2mm。此外，所述井下坐放工具管柱从所述第一端部管状区段至所述第二端部管状区段地延伸到所述井下跨隔组件中。此外，所述井下坐放工具管柱可仅在所述井下跨隔组件的所述第一端部管状区段中被紧固。所述连接工具可沿所述轴向轴线机械地锁定所述第一端部管状区段。此外，所述连接工具可包括用于在所述至少一个可伸缩的接合部件上提供向外的径向力的芯轴。此外，所述至少一个可伸缩的接合部件可借助加压流体伸缩。此外，所述至少一个可伸缩的接合部件可与活塞套筒连接，所述活塞套筒沿所述轴向轴线上下移动以使所述至少一个可伸缩的接合部件与所述第一端部管状区段脱离接合。此外，所述芯轴可被移动以相对于所述至少一个可伸缩的接合部件偏移，使得所述至少一个可伸缩的接合部件能径向向内移动并与所述第一端部管状区段脱离接合。所述连接工具可以是标准连接工具，如GS工具或下入工具。此外，所述连接工具可包括可断裂元件如剪切销，所述可断裂元件用于维持所述至少一个可伸缩的接合部件与所述凹槽接合，直至达到预定的力，例如在所述井下坐放工具管柱上提供的轴向拉力或推力或来自所述加压流体的特定流体压力的预定力。此外，所述至少一个可伸缩的接合部件可以是钩、棘爪或臂。此外，所述至少一个可伸缩的接合部件可以是可膨胀的/可鼓起的元件。所述第二工具部件可具有单向阀，该单向阀允许流体从井进入所述井下坐放工具管柱并且阻止流体从所述井下坐放工具管柱进入井。此外，所述第二工具部件可借助于投放入所述管状工具部件中的球体来封闭。此外，所述第一工具外径可小于所述第一端部内径，从而形成第二距离，该第二距离小于4mm和/或等于所述第一距离，并且其中，在该第二距离中布置有至少一个密封机构。此外，所述井下坐放工具管柱可包括连接至连接工具以提供用于使所述可膨胀金属套筒膨胀的加压流体的连续油管、修井管或者钻管。此外，所述井下坐放工具管柱可包括泵和用于驱动所述泵的马达，所述马达通过电缆供电，从而所述井下坐放工具管柱是电缆操作坐放工具管柱。所述井下跨隔组件可仅在所述第一端部管状区段处沿所述轴向轴线被机械地锁定。据此，将能容易地分离并因此将不会被卡住。本专利技术还涉及一种用于跨隔在区域上的修补方法，所述区域是已损坏的生产区域、水生产区域或井孔的塌陷部分，所述方法包括：-提供根据前述权利要求中任一项所述的井下修补系统；-将所述井下修补系统插入到井孔或金属井管结构中；-对着待密封的区域设置所述井下修补系统；-封闭第二工具部件；-对所述管状工具部件的内部加压；-使在所述区域两侧上的所述可膨胀金属套筒膨胀；-使所述至少一个可伸缩的接合部件与所述凹槽分离；和-将所述工具管柱从井拉出。在根据本专利技术的修补方法中，提供所述井下修补系统可包括将工具管柱布置在所述井下跨隔组件的内部，和使所述至少一个可伸缩的接合部件与所述第一端部管状区段的凹槽接合。此外，在根据本专利技术的修补方法中，使所述至少一个可伸缩的接合部件与所述凹槽接合可通过使芯轴移动至与所述至少一个可伸缩的接合部件相对，从而使芯轴径向向外地推动所述至少一个可伸缩的接合部件来执行。此外，在根据本专利技术的修补方法中，使所述至少一个可伸缩的接合部件与所述凹槽脱离接合可通过增大所述工具管柱内部的压力以使可断裂元件断裂来执行，可断裂元件例如为剪切销。此外，所述可膨胀金属套筒可以比其它管状区段更易弯曲/更顺从。此外，所述可膨胀金属套筒可具有在未膨胀状态下的套筒外径，所述套筒外径等于或小于形成所述管状管的其它管状区段的外径。此外，所述可膨胀金属套筒可具有套筒内径，所述套筒内径等于或大于形成所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下修补系统(100)，该井下修补系统用于修补具有顶部(110)和轴向轴线(29)的井(1)的井下的区域(101)，该井下修补系统包括：/n-用于跨隔在井(1)中井下的区域(101)上的井下跨隔组件(2)，该跨隔组件包括：/n-多个管状区段(3)，所述多个管状区段端对端地依次安装以形成一个管状管(10)，所述管状管具有形成所述管状管的第一开口端部(4)的最靠近所述顶部的第一端部管状区段(16A)并且具有形成该管状管的第二开口端部(5)的第二端部管状区段(16B)，所述第一端部管状区段具有第一端部内径(ID

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171207 EP 17206056.81.一种井下修补系统(100)，该井下修补系统用于修补具有顶部(110)和轴向轴线(29)的井(1)的井下的区域(101)，该井下修补系统包括：
-用于跨隔在井(1)中井下的区域(101)上的井下跨隔组件(2)，该跨隔组件包括：
-多个管状区段(3)，所述多个管状区段端对端地依次安装以形成一个管状管(10)，所述管状管具有形成所述管状管的第一开口端部(4)的最靠近所述顶部的第一端部管状区段(16A)并且具有形成该管状管的第二开口端部(5)的第二端部管状区段(16B)，所述第一端部管状区段具有第一端部内径(IDE1)且该第二端部管状区段具有第二端部内径(IDE2)，
其中，安装至所述第一端部管状区段的管状区段是第一可膨胀金属套筒(11,11A)，所述第一可膨胀金属套筒比所述第一端部管状区段更易弯曲，和
安装至所述第二端部管状区段的管状区段是第二可膨胀金属套筒(11,11B)，所述第二可膨胀金属套筒比所述第二端部管状区段更易弯曲；和
-井下坐放工具管柱(20)，其包括管状工具部件(26)，所述管状工具部件布置在所述井下跨隔组件的管状管中并具有膨胀开口(24)，该膨胀开口允许来自所述井下坐放工具管柱的加压流体从所述膨胀开口流出以使所述可膨胀金属套筒膨胀，所述管状工具部件(26)具有对着所述第一端部管状区段(16A)布置的具有第一工具外径(ODT1)的第一工具部件(28A)和对着所述第二端部管状区段(16B)布置的具有第二工具外径(ODT2)的第二工具部件(28B)，
其中，所述第一端部管状区段(16A)具有凹槽(83)，所述凹槽用于接纳所述井下坐放工具管柱的连接工具(72)的至少一个可伸缩的接合部件(71)，所述第二工具外径小于所述第二端部内径，从而形成小于2mm的第一距离(d1)，其中，在所述距离中布置有至少一个密封元件(48)。


2.根据权利要求1所述的井下修补系统，其中，所述连接工具(20)沿所述轴向轴线机械地锁定所述第一端部管状区段。


3.根据权利要求1或2所述的井下修补系统，其中，所述连接工具包括用于在所述至少一个可伸缩的接合部件上提供向外的径向力的芯轴(73)。


4.根据前述权利要求中任一项所述的井下修补系统，其中，所述至少一个可伸缩的接合部件借助于加压流体伸缩。


5.根据前述权利要求中任一项所述的井下修补系统，其中，所述至少一个可伸缩的接合部件与活塞套筒(74)连接，所述活塞套筒沿所述轴向轴线上下移动以使所述至少一个可伸缩的接合部件与所述第一端部管状区段(16A)脱离接合。


6.根据前述权利要求中任一项所述的井下修补系统，其中，所述芯轴被移动以相对于所述至少一个可伸缩的接...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·克鲁格尔，
申请(专利权)人：韦尔泰克油田解决方案股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH