本发明专利技术涉及环状屏障，其用于在井下于环空中提供区域隔离，该环空位于金属井管结构与另一金属井管结构或与井孔的壁部之间，该环状屏障具有轴向延伸方向并且包括具有部件内表面和部件外表面并且构造成待安装为金属井管结构的一部分的管状金属部件、围绕管状金属部件从而在管状金属部件与可膨胀金属套筒之间提供可膨胀空间的可膨胀金属套筒；可膨胀金属套筒构造成待在井下从第一外径膨胀至第二外径，以便紧贴金属井管结构或井孔的壁部，可膨胀金属套筒具有第一端部部分、第二端部部分和外表面，并且端部部分中的至少一者包括面向部件外表面的至少一个周向凹槽，其中管状金属部件相对于轴向延伸方向径向向外鼓胀，从而形成接合凹槽的至少一个周向突起，从而提供可膨胀金属套筒至该管状金属部件的连接。本发明专利技术还涉及井下系统和用于将环状屏障的可膨胀金属套筒安装至管状金属部件的安装方法。装至管状金属部件的安装方法。装至管状金属部件的安装方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有挤压连接结构的环状屏障
[0001]本专利技术涉及一种环状屏障，该环状屏障用于在井下于环空中提供区域隔离，该环空位于金属井管结构与另一金属井管结构或与井孔的壁部之间，该环状屏障具有轴向延伸方向。本专利技术还涉及一种井下系统和一种用于将环状屏障的可膨胀金属套筒安装至管状金属部件的安装方法。
技术介绍
[0002]环状屏障安装为套管井的一部分，目的是将生产区域与生产过量水的其他区域隔离开。这些屏障中的一些屏障具有可膨胀金属套筒，该可膨胀金属套筒借助于焊接或压接而紧固至金属井管结构。然而，有时，这样的紧固是不成功的，例如在井孔直径变化非常多的井如冲蚀地段中，其中可膨胀金属套筒可能必须膨胀到比这样的连接能够耐受而不会危及环状屏障的密封能力的程度更大的程度。
[0003]此外，借助于焊接或压接紧固该可膨胀金属套筒是费时的、不容易完成的、并且是几乎无法原位地/就地完成的。
技术实现思路
[0004]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环状屏障，该环状屏障更容易安装至金属井管结构和/或能够耐受高水平的膨胀而不会危及环状屏障的密封能力，尤其是在可膨胀金属套筒连接至金属井管结构的位置处。
[0005]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，即通过一种环状屏障来实现，该环状屏障用于在井下于环空中提供区域隔离，该环空位于金属井管结构与另一金属井管结构或与井孔的壁部之间，该环状屏障具有轴向延伸方向并且包括：
[0006]‑
管状金属部件，该管状金属部件具有部件内表面和部件外表面并且构造成能安装为该金属井管结构的一部分；
[0007]‑
可膨胀金属套筒，该可膨胀金属套筒围绕该管状金属部件，从而在该管状金属部件与该可膨胀金属套筒之间提供可膨胀空间；该可膨胀金属套筒构造成能在井下从第一外径膨胀至第二外径，以便紧贴该金属井管结构或该井孔的壁部，该可膨胀金属套筒具有第一端部部分、第二端部部分和外表面，并且至少所述第一端部部分包括面向所述部件外表面的一个或多个周向凹槽，
[0008]其中所述管状金属部件相对于所述轴向延伸方向径向向外鼓胀，从而形成至少一个周向突起，该至少一个周向突起接合所述凹槽，从而提供该可膨胀金属套筒至该管状金属部件的连接。
[0009]在一个方面，该第二端部部分与该管状金属部件可滑动地连接。
[0010]在另一方面，该第二端部部分借助咬合连接结构与该管状金属部件固定连接。
[0011]在又一方面，该第二端部部分通过焊接、压接或类似连接方法与该管状金属部件固定连接。
[0012]此外，该突起可具有突起高度，该突起高度沿该管状金属部件的周向变化。
[0013]此外，该突起可沿所述轴向延伸方向具有圆形横截面形状。
[0014]此外，该突起可借助扩张器工具提供。
[0015]此外，该管状金属部件可在所述部件内表面上包括凹部，该凹部与所述突起相对。
[0016]此外，该环状屏障可包括布置在所述凹槽中的密封元件。
[0017]此外，该可膨胀金属套筒可包括多个凹槽，并且所述管状金属部件可包括对应数量的突起。
[0018]此外，所述凹槽中的一个凹槽可与通道流体连接，该通道用于在该管状金属部件鼓胀入所述凹槽中时测量压力。
[0019]此外，该可膨胀金属套筒与该管状金属部件的连接可在将该可膨胀金属套筒安装至该管状金属部件期间被验证。
[0020]此外，该管状金属部件可包括膨胀开口，该膨胀开口用于允许流体进入以便使该可膨胀金属套筒膨胀。
[0021]此外，该环状屏障可包括阀，该阀布置在该膨胀开口中或者至少与该膨胀开口流体连通，以用于对流体从该管状金属部件/该金属井管结构的内部向该可膨胀空间的流动进行控制。
[0022]此外，该可膨胀金属套筒的每个端部部分均可包括凹槽，该管状金属部件包括对应数量的突起，并且每个突起均与一个所述凹槽接合。
[0023]此外，所述可膨胀金属套筒可具有位于所述端部部分之间的中间部分，该中间部分的厚度小于所述端部部分的厚度。
[0024]此外，该管状金属部件可具有第一厚度和在该突起处的第二厚度，该第二厚度可与该第一厚度基本上相等。
[0025]此外，该第二厚度可因在该管状金属部件的鼓胀期间出现的一些变薄情况而在该突起处是基本上一致的。
[0026]此外，本专利技术涉及一种井下系统，该井下系统包括该环状屏障和金属井管结构，其中该环状屏障的该管状金属部件安装为该金属井管结构的一部分。
[0027]本专利技术还涉及一种用于将环状屏障的可膨胀金属套筒安装至管状金属部件的安装方法，该安装方法包括：
[0028]‑
将该可膨胀金属套筒围绕该管状金属部件定位；
[0029]‑
将该扩张器工具对着该可膨胀金属套筒的凹槽定位在该管状金属部件的内部；
[0030]‑
使该扩张器工具径向向外扩张直至该管状金属部件鼓胀到该凹槽中，从而形成接合该凹槽的突起并且将该可膨胀金属套筒紧固至该管状金属部件。
[0031]最后，该扩张器工具可径向向外扩张直至该凹槽中的密封元件被压缩。
附图说明
[0032]下面将参考后附的示意图更详细地描述本专利技术及其许多优点，所述示意图出于示例目的仅示出了一些非限制性的实施例，其中：
[0033]图1示出了具有凹槽并且接合了鼓胀的突起的环状屏障的剖视图；
[0034]图2示出了待在该金属井管结构内膨胀的另一环状屏障的剖视图；
[0035]图3示出了具有测试通道的又一环状屏障的剖视图；
[0036]图4示出了在借助扩张器工具将可膨胀金属套筒安装至该管状金属部件期间的环状屏障的局部剖视图；和
[0037]图5示出了第二端部部分，该第二端部部分借助于咬合连接结构而与该管状金属部件固定连接。
[0038]所有的附图是高度示意性的，未必按比例绘制，并且它们仅示出了阐明本专利技术所必需的那些部件，省略或仅暗示了其它部件。
具体实施方式
[0039]图1示出了环状屏障1，该环状屏障用于在井下于环空2中提供区域隔离，该环空位于金属井管结构3与另一金属井管结构3b(如图2所示)或井孔4的壁部5之间。该环状屏障具有轴向延伸方向L并且包括管状金属部件7，该管状金属部件具有部件内表面18和部件外表面6。该管状金属部件安装为该金属井管结构3的一部分。该环状屏障还包括可膨胀金属套筒8，其围绕该管状金属部件，从而在该管状金属部件与该可膨胀金属套筒之间形成可膨胀空间9。该可膨胀金属套筒8构造成待在井下从第一外径D1膨胀至第二外径D2，以紧贴该井孔的壁部，如通过虚线指示的那样。该可膨胀金属套筒8具有第一端部部分11、第二端部部分12和外表面10。所述端部部分包括面向部件外表面的两个周向凹槽14，该管状金属部件相对于该轴向延伸方向径向向外鼓胀，从而形本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种环状屏障(1)，其用于在井下于环空(2)中提供区域隔离，该环空位于金属井管结构(3)与另一金属井管结构(3b)或与井孔(4)的壁部(5)之间，该环状屏障具有轴向延伸方向(L)并且包括：
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管状金属部件(7)，该管状金属部件具有部件内表面(18)和部件外表面(6)并且构造成能安装为该金属井管结构的一部分；和
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可膨胀金属套筒(8)，该可膨胀金属套筒围绕该管状金属部件，从而在该管状金属部件与该可膨胀金属套筒之间提供可膨胀空间(9)；该可膨胀金属套筒构造成能在井下从第一外径(D1)膨胀至第二外径(D2)，以便紧贴该金属井管结构或该井孔的壁部，该可膨胀金属套筒(8)具有第一端部部分(11)、第二端部部分(12)和外表面(10)，所述端部部分中的至少一者包括面向所述部件外表面的至少一个周向凹槽(14)，其中所述管状金属部件相对于所述轴向延伸方向径向向外鼓胀，从而形成至少一个周向突起(15)，该至少一个周向突起接合所述凹槽，从而提供该可膨胀金属套筒至该管状金属部件的连接。2.根据权利要求1所述的环状屏障(1)，其中，该突起具有突起高度(H)，该突起高度沿该管状金属部件的周向变化。3.根据权利要求1或2所述的环状屏障(1)，其中，该突起借助扩张器工具(21)从该管状金属部件的内部挤压而提供。4.根据前述权利要求中任一项所述的环状屏障(1)，其中，该管状金属部件在所述部件内表面上包括与所述突起相对地布置的凹部(17)。5.根据前述权利要求中任一项所述的环状屏障(1)，还包括布置在所述凹槽中的密封元件(19)。6.根据前述权利要求中任一项所述的环状屏障(1)，其中，该可膨胀金属套筒包括多个凹槽(14
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14A,14B,14C)，其中所述管状金属部件包括对应数量的突起(15
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15A,15B,1...
【专利技术属性】
技术研发人员：R，
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：
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