密封系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于在井中密封套管的一区域的密封方法，所述区域包括多个漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者套管特征为当测量时发现位于预定区间之外的其他不规则部。所述方法包括如下的步骤：测量所述套管的特征；确定所述区域的位置；确定所述区域在所述套管的纵向上的长度；确定所述区域的一部分和所述部分的长度，所述部分的套管特征当测量时位于所述预定区间之内，其中所述部分在所述套管的纵向上延伸；定位覆盖所述套管的所述部分的第一区域的第一衬层；定位覆盖所述套管的所述部分的第二区域的第二衬层；膨胀所述第一衬层；以及膨胀所述第二衬层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在井中密封套管的一区域的密封方法，所述区域包括多个漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者套管特征为当测量时发现位于预定区间之外的其他不规则部。所述密封方法包括如下的步骤:测量所述套管的特征；确定所述区域的位置；确定所述区域在所述套管的纵向上的长度；确定所述区域的一部分和所述部分的长度/范围，所述部分的套管特征当测量时位于所述预定区间之内，其中所述部分至少在第一区域和第二区域在所述套管的纵向上延伸；定位覆盖所述套管的所述部分的所述第一区域的第一衬层；定位覆盖所述套管的所述部分的所述第二区域的第二衬层；膨胀所述第一衬层；以及膨胀所述第二衬层。本专利技术还涉及用于执行所述密封方法的井下系统。
技术介绍
在井眼中的井下套管可以具有多个漏洞和/或薄弱套管部分或者其他不规则部，上述缺陷必须密封以确保不期望的流体或者气体不会经由薄弱套管部分的漏洞或潜在漏洞而进入到套管中。此外，井下套管可以具有制造用于允许原油或者气体从周围的地层进入到套管中的穿孔。然而，当油层已经移动时，也有必要封住这些穿孔以确保诸如水的不期望流体不会进入到套管中而与油或者气体混合。在现有的技术方案中，以如下的方式执行套管中的漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者其他不规则部的密封:将衬层或者补丁引入到套管中，面对着漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分放置衬层，然后使衬层膨胀。由于现在的生产技术，不可能生产具有特定长度同时还在不破裂的情况下保持膨胀性的补丁。然而，当密封穿孔区域时，所使用的补丁通常不够长，这使得有必要使用多个补丁。因此，已多次试图开发如图1所示的补丁片重叠的技术方案。图1的现有技术方案示出了套管中已经被两块补丁密封住的漏洞。然而，使用带有重叠端部的两个以上补丁片来沿着整个补丁区域获得牢固密封的技术已经被证实在井下非常难操作，如图2和图3所/Jn o如图2所示，当补丁片膨胀时，它们可能重叠过度，导致补丁片之一从另一补丁片向内突出，因此降低了套管的内径。这种失败将需要额外的工作以去掉突出的部分以保证套管的内径除非绝对必要不再减小。这将需要花费时间，并且移除突出部分可能导致新的泄漏发生的危险。为了防止补丁片重叠过度，补丁片可放置成具有较小的重叠，但是补丁片之间的预期的重叠经常不够大，这导致了补丁之间有开口，该开口仍然形成一泄漏区域，如图3所/Jn o
技术实现思路
本专利技术的目的是完全或者部分地克服上述的现有技术的缺点和缺陷。更具体地，本专利技术的目的是提供一种用于在井中密封套管的一区域的改进方法和系统，该区域包括多个漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者其他不规则部。从以下的说明中将变得明显的上述目的以及多个其他目的、优点和特征将通过根据本专利技术的一种用于在井中密封套管的一区域的密封方法的技术方案来实现，所述区域包括具有当测量时发现位于预定区间之外的套管特征的多个漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者其他不规则部，所述方法包括如下的步骤:-测量所述套管的特征，-确定所述区域的位置，-确定所述区域在所述套管的纵向上的长度/范围，-确定所述区域的一部分和所述部分的长度，所述部分的套管特征为当测量时位于所述预定区间之内，所述部分至少在第一区域和第二区域在所述套管的纵向上延伸，-定位覆盖所述套管的所述部分的所述第一区域的第一衬层，-定位覆盖所述套管的所述部分的所述第二区域的第二衬层，-膨胀所述第一衬层，以及-膨胀所述第二衬层。上述密封方法的优点在于:因为套管的所述部分利用两个衬层形成较长密封的一部分，所以降低了对长衬层的需求。通过确定所述套管的一可接受部分，能够避免两个衬层彼此重叠——其中彼此重叠可能导致直径减小或者泄漏。此外，出于生产的原因，长衬层不能和较短衬层一样多地膨胀，并且因此可能在运输的过程中很难处理。在本专利技术的一个实施例中，第一区域和第二区域在套管的纵向上可以不重叠。此外，可借助于诸如超声波、振动、声音或者次声的声学，电容，磁性，X-射线，红外光，可见光，激光，UV光或者微波来进行测量步骤。此外，可借助于套管接箍定位器、利用磁性的定位工具或者距离测量设备来进行定位步骤。此外，可借助于膨胀设备来进行膨胀步骤。所述膨胀设备可包括心轴、圆锥体、滚轮、可膨胀的圆锥体或心轴等。在一个实施例中，所述方法可包括测量所述区域中的套管和已膨胀的衬层的厚度的步骤。此外，所述方法可包括测量和确定第一已膨胀衬层和第二已膨胀衬层之间的间隙的步骤。另外，所述方法可包括利用填料填充第一已膨胀衬层和第二已膨胀衬层之间的间隙的步骤。所述填充步骤可以是焊接步骤。此外，所述方法可包括如下步骤:控制使得第一已膨胀衬层的一端面对着所述区域的第一端覆盖所述套管，第二已膨胀衬层的一端面对着所述区域的第二端覆盖所述套管。另外，所述方法可包括如下的步骤:确定套管区域的第二部分以及所述第二部分的长度，所述第二部分的套管特征处于所述预定区间内，所述第二部分至少在第一区域和第二区域在所述套管的纵向上延伸。另外，所述方法可包括如下的步骤:定位第三衬层使之与所述第二部分的第二区域重叠。此外，所述方法可包括如下的步骤:将一个或多个所述衬层剪切成预定的长度。在一个实施例中，特征可以是与如下的参数相对应的测量结果:套管的壁厚、套管材料的密度、套管材料的导热系数、套管材料的强度、套管材料的孔隙率或者它们的组合。在另一实施例中，预定区间可以是如下参数的百分比:套管的壁厚、套管材料的密度、套管材料的导热系数、套管材料的强度、套管材料的孔隙率或者它们的组合。本专利技术此外还涉及一种用于执行上述方法的井下系统，所述井下系统包括:-测井仪，其用于测量井下套管的特征，-控制单元，其用于确定沿着其中特征已经被测得的套管确定一位置，以及-衬层设置单元，其包括至少两个衬层。在一个实施例中，测井仪可包括用于执行如下的测量的装置:超声测量、电容测量、磁性测量、X-射线测量、红外光测量、可见光测量、UV光测量和/或激光测量。在另一实施例中，所述控制单元可定位在地表之上。此外，所述控制单元可以经由缆线与所述测井仪和所述衬层设置单元通信。另外，所述控制单元可以保证第一衬层覆盖所述套管的所述部分的第一区域并且第二衬层覆盖所述套管的所述部分的第二区域。此外，所述控制单元可以保证第一已膨胀衬层的一端面对着所述区域的第一端覆盖所述套管并且第二已膨胀衬层的一端面对着所述区域的第二端覆盖所述套管。在一个实施例中，所述衬层设置单元可包括主体和至少一个用于膨胀衬层的膨胀设备。此外，所述衬层设置单元可包括至少两个衬层设置工具，各个衬层设置工具包括一衬层、一主体、一膨胀设备以及一用于将所述膨胀设备与所述主体连接的轴。此外，所述衬层设置单元可包括多个衬层设置工具。此外，所述衬层设置单元可包括两个衬层、一主体、一膨胀设备以及一用于将所述膨胀设备与所述主体连接的轴。另外，所述衬层设置单元可包括设置在两个主体之间的两个衬层和设置在所述两个衬层之间的两个膨胀设备，各个膨胀设备向所述主体之一移动以用于膨胀所述衬层之一，所述衬层设置单元包括一用于将所述膨胀设备与所述主体连接的轴。在一个实施例中，所述膨胀设备可包括心轴、圆锥体、滚轮、可膨胀的心轴等。上述的井下系统还可以包括定位工具。所述定位工具可以是套管接箍定位器、利用磁性的定位工具、距离测量设备或者驱动单元。此外，所述井下系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.31 EP 10174670.91.一种用于在井(3)中密封套管(2)的区域(I)的密封方法，所述区域包括若干个漏洞(4)、穿孔(5)和/或薄弱套管部分(6)或者具有当测量时发现位于预定区间之外的套管特征的其他不规则部，所述方法包括如下的步骤: -测量所述套管的特征， -确定所述区域的位置， -确定所述区域在所述套管的纵向上的长度， -确定所述区域的一部分(7)和所述部分的长度，所述部分的套管特征当测量时位于所述预定区间之内，所述部分至少在第一区域和第二区域在所述套管的纵向上延伸， -定位覆盖所述套管的所述部分的所述第一区域(Pl)的第一衬层(8)， -定位覆盖所述套管的所述部分的所述第二区域(P2)的第二衬层(9)， -膨胀所述第一衬层，以及 -膨胀所述第二衬层。2.根据权利要求1所述的密封方法，其特征在于，借助于诸如超声波、振动、声音或者次声的声学，电容，磁性，X-射线，红外光，可见光，激光，UV光或者微波来进行测量步骤。3.根据权利要求1或2所述的密封方法，其特征在于，借助于套管接箍定位器、利用磁性的定位工具(10)或者距离测量设备来进行定位步骤。4.根据前述权利要求的任一项所述的密封方法，其特征在于，借助于膨胀设备(21)来进行膨胀步骤。5.根据前述权利要求的任一项所述的密封方法，其特征在于，所述方法包括如下的步骤:确定套管区域的第二部分以及所述第二部分的长度，所述第二部分的套管特征处于所述预定区...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·哈伦德巴克，
申请(专利权)人：韦尔泰克有限公司，
类型：
国别省市：