【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗挤压组件和包括该抗挤压组件的密封系统
本专利技术涉及井下工具领域,尤其涉及用于井下工具的密封系统的抗挤压组件。
技术介绍
在油气井中,通过在套管或裸眼井内部放置密封系统(诸如桥塞、封隔器等)来实现区域隔离,以隔离生产区域或将生产流体的流动引导至表面。例如,将桥塞放置在套管内,以隔离生产区域的上部和下部。通过在井眼中形成压力密封,桥塞允许加压流体或固体处理被隔离的地层。通常,井眼衬有管状件或套管,以加强钻孔的侧面并使井眼与周围的土质地层隔离。为了接近邻近井眼的地层中的生产流体,对套管进行穿孔,以允许生产流体进入井眼并在井的表面处被回收。在其他情况下,可能需要将井的底部与井口隔离。因此,有必要相对于井套管密封管道,以防止浆料的流体压力将管道从井中提出,或者用于以其他方式隔离其中设置有井眼的特定区域。在其他情况下,可能需要在井眼中形成压力密封,以允许将流体压力施加到井眼,以用加压流体或固体处理被隔离的地层。被称为桥、塞、封隔器等的井下工具被设计用于实现区域隔离以达到上述一般目的。密封系统通常包括密封工具(通常由铸铁、铝或其他可钻孔的合金金属制成)和通常由复合材料或弹性体材料制成的顺应性密封件,该密封件密封住井眼中的环空以防止流体通过。密封工具在其展开至正确的深度时必须通过内径,此时其被设定为与内径形成密封,从而隔离井中不同区域的压力。在致动时,密封元件被轴向压缩,从而导致密封元件从工具径向向外扩展,以密封地接合管状件的周围表面。密封件的顺应性材料在被施加相对较小的力时发生变形,从而使密封件充满密封 ...
【技术保护点】
1.一种用于管状主体的密封系统,其包括:/n(a)第一抗挤压组件,其包括:/n第一细长支承构件,其具有:空心主体,所述空心主体具有第一端部、第二端部、内表面和外表面;以及设置在空心主体的第二端部的多个细长指状件,所述多个细长指状件平行于支承构件的纵向轴线轴向延伸,所述多个细长指状件可在第一未展开构造和第二展开构造之间移动;以及/n第一凸轮构件,其具有:被构造成用于插入支承构件中或用于接收支承构件的细长部分;以及具有凸轮表面和接合表面的成角度的凸轮部分,其中,所述凸轮表面被构造成接触所述多个细长指状件的端部;以及/n(b)可变形的密封元件,所述密封元件在其第一端适用于接触凸轮构件的凸轮部分的接合表面;/n其中,当在抗挤压组件上施加轴向压缩力时,密封元件变形为与管状主体的壁密封接触,并且凸轮部分的凸轮表面使所述多个细长指状件移动到第二展开构造,其中,所述多个细长指状件的端部接触凸轮表面和管状主体的壁,以堵塞凸轮构件和管状主体之间的挤压间隙,并且/n其中,相邻的细长指状件在展开构造中彼此接触。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180820 US 62/719,8021.一种用于管状主体的密封系统,其包括:
(a)第一抗挤压组件,其包括:
第一细长支承构件,其具有:空心主体,所述空心主体具有第一端部、第二端部、内表面和外表面;以及设置在空心主体的第二端部的多个细长指状件,所述多个细长指状件平行于支承构件的纵向轴线轴向延伸,所述多个细长指状件可在第一未展开构造和第二展开构造之间移动;以及
第一凸轮构件,其具有:被构造成用于插入支承构件中或用于接收支承构件的细长部分;以及具有凸轮表面和接合表面的成角度的凸轮部分,其中,所述凸轮表面被构造成接触所述多个细长指状件的端部;以及
(b)可变形的密封元件,所述密封元件在其第一端适用于接触凸轮构件的凸轮部分的接合表面;
其中,当在抗挤压组件上施加轴向压缩力时,密封元件变形为与管状主体的壁密封接触,并且凸轮部分的凸轮表面使所述多个细长指状件移动到第二展开构造,其中,所述多个细长指状件的端部接触凸轮表面和管状主体的壁,以堵塞凸轮构件和管状主体之间的挤压间隙,并且
其中,相邻的细长指状件在展开构造中彼此接触。
2.根据权利要求1所述的密封系统,其中,细长指状件均由狭缝分开,其中每个所述狭缝在与空心主体的内表面相切或几乎相切的方向上定向。
3.根据权利要求1或2所述的密封系统,其中,细长指状件是径向柔性且轴向刚性的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的密封系统,其中,细长指状件的端部是成角度的,以形成与凸轮表面的角度匹配的端面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的密封系统,其中,细长指状件的端部被加工为形成最大程度地与管状主体的壁接触的外表面,以及最大程度地与凸轮表面接触的端面。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的密封系统,其中,凸轮构件的细长部分被构造成用于插入支承构件中,并且密封元件被构造成在施加轴向力时径向向外变形以密封地接触管状主体的内壁。
7.根据权利要求6所述的密封系统,其中,凸轮表面径向向外成角度,并且细长指状件的端部被构造成在施加轴向力时径向向外扩展。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的密封系统,其中,凸轮构件的细长部分被构造成用于接收支承构件,并且密封元件被构造成在施加轴向力时径向向内变形以密封地接触管状主体的外壁。
9.根据权利要求8所述的密封系统,其中,凸轮表面径向向内成角度,并且细长指状件的端部在施加轴向力时径向向内收缩。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的密封系统,其中,支承构件的第二端部与凸轮构件的细长部分联接,以控制支承构件相对于凸轮构件的轴向移动。
11.根据权利要求10所述的密封系统,其中,细长部分包括多个轴向延伸的狭槽,并且支承元件的第二端部包括多个对应的孔,其中,每个孔经由联接构件联接到其对应的狭槽。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的密封系统,还包括剪切机构,所述剪切机构包括:一个或多个剪切销,其通过设置在支承构件的细长部分中的剪切销开口被接收;以及与剪切销接触的一个或多个剪切活塞。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的密封系统,其中,密封元件可操作地连接到凸轮构件的接合表面,以在施加轴向张力时使抗挤压组件移动。
14.根据权利要求13...
【专利技术属性】
技术研发人员:A·霍内,D·马蒂诺维奇,
申请(专利权)人:北极星钻柱测试仪公司,
类型:发明
国别省市:加拿大;CA
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