钻杆制造技术

本发明专利技术涉及一种待插入到套管或者井管状结构中的用于膨胀井下环形障碍物的膨胀设备。所述环形障碍物包括用于作为所述井管状结构的一部分安装的管状结构、包围所述管状结构的可膨胀套筒以及将所述可膨胀套筒与所述管状结构连接起来的连接部件。所述管状结构具有开口和使得所述管状结构的内径减小的两个突出元件。所述膨胀设备包括管状部件，该管状部件在第一端部和第二端部之间延伸，所述管状部件包括：设置在所述第一端部和所述第二端部之间的至少一个开口；内表面，其包围一内部空间；以及外表面。此外，所述膨胀设备还至少包括密封地连接到所述管状部件的外表面的第一密封元件和第二密封元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钻杆
本专利技术涉及一种膨胀设备，这种膨胀设备待被插入到套管或者井管状结构中以用于膨胀井下环形障碍物。该环形障碍物包括用于作为井管状结构的一部分安装的管状结构、包围管状结构的可膨胀套筒以及将可膨胀套筒连接到管状结构的连接部件。此外，本专利技术还涉及都包括膨胀设备的钻杆和盘管，还涉及一种用于膨胀定位在井下套管外侧的环形障碍物的方法以及一种用于将膨胀设备插入到井下套管中的方法。
技术介绍
在井筒中，环形障碍物用于不同的目的，诸如用于在内管结构和外管结构之间或者在内管结构和井眼的内壁之间设置流动阻碍。环形障碍物作为井管状结构的一部分安装。环形障碍物具有由环形可膨胀套筒包围的内壁。可膨胀套筒典型地由弹性体材料制成，但是也可由金属制成。该套筒在其端部紧固到环形障碍物的内壁。为了密封内管结构和外管结构之间或者井管状结构和井眼之间的区域，使用第二环形障碍物。第一环形障碍物在待密封区域的一侧膨胀，并且第二环形障碍物在该区域的另一侧膨胀，以此方式，该区域被密封。借助于膨胀设备执行环形障碍物的膨胀，其中该膨胀设备用于向待膨胀的环形障碍物之外的空间加压。然而，已知的膨胀设备的设计经常是很复杂的，这会使得难以使用这些膨胀设备。因此希望提供一种解决方案，在该解决方案中，用于膨胀环形障碍物的膨胀设备具有简单的但是可靠的设计。
技术实现思路
本专利技术的目的是完全地或者部分地克服现有技术中的上述缺点和缺陷。更具体地，本专利技术的一个目的是提供改进的用于膨胀井下套管外侧的环形障碍物的膨胀设备。从以下的说明中将变得显而易见的上述目的、以及多种其他目的、优点和特征将通过根据本专利技术的解决方案、通过待插入到套管或者井管状结构中的用于膨胀井下环形障碍物的膨胀设备来实现，所述环形障碍物包括用于作为所述井管状结构的一部分安装的管状结构、包围所述管状结构的可膨胀套筒以及将所述可膨胀套筒与所述管状结构连接的连接部件，所述管状结构具有开口和使得所述管状结构的内径减小的两个突出元件，所述膨胀设备包括：-管状部件，其在第一端部和第二端部之间延伸，所述管状部件包括：-至少一个开口，其设置在所述第一端部和所述第二端部之间，-内表面，其包围一内部空间，以及-外表面，-至少第一密封元件和第二密封元件，两者密封地连接到所述管状部件的外表面，其中，各个密封元件以与两个突出元件之间的距离相对应的距离彼此隔开地设置，以与所述突出元件密封地连接，由此在它们之间形成一外部空间。在一个实施例中，所述管状部件可以是冲洗管（washdown）。此外，本专利技术涉及一种待插入到套管或者井管状结构中的用于膨胀井下环形障碍物的膨胀设备，所述环形障碍物包括用于作为所述井管状结构的一部分安装的管状结构、包围所述管状结构的可膨胀套筒以及将所述可膨胀套筒与所述管状结构连接的连接部件，所述管状结构具有开口，所述膨胀设备包括：-管状部件，其在第一端部和第二端部之间延伸，所述管状部件包括：-至少一个开口，其设置在所述第一端部和所述第二端部之间，-内表面，其包围一内部空间，以及-外表面，-至少第一密封元件和第二密封元件，两者在相对侧密封地连接到所述管状部件的外表面，并且与所述管状结构中的开口相隔一距离，其中，各个密封元件具有一环形部件和一局部地向所述开口突出的环形凸缘，所述第一密封元件的所述环形凸缘向所述开口突出，所述第二密封元件的所述环形凸缘向所述开口突出，所述第一密封元件和所述第二密封元件、所述管状部件的外表面以及所述管状结构的内表面全部围绕一外部空间。所述膨胀设备还可包括具有可滑动套筒开口的可滑动套筒，所述可滑动套筒与所述管状部件在外表面上从闭合位置到打开位置可滑动地连接，在所述打开位置中，所述可滑动套筒开口与所述管状结构中的开口对齐。此外，借助于闭合所述可滑动套筒中的孔口的球，可将所述可滑动套筒从所述闭合位置移动到所述打开位置。在本专利技术的一个实施例中，所述环形凸缘可以以一角度从所述环形部件突出，所述角度小于60°，优选地小于45°。在另一实施例中，所述密封元件可以具有V形、U形、L形、M形或者S形横截面形状或者类似的横截面形状。此外，所述密封元件可以是环状杯形密封。此外，数个密封元件可以设置在所述管状部件的第一端和第二端。另外，所述密封元件可以以它们之间存在预定距离的方式设置。此外，至少环形凸缘可以由柔性/弹性材料制成。另外，所述环形凸缘可以具有固有的弹性/回弹性。此外，所述材料可以是弹性体。此外，至少所述环形凸缘可包括加强元件。所述加强元件可以是嵌置在所述柔性材料中的栅格或网状件。此外，柔性/弹性材料可以包括SMA金属。所述膨胀设备还可以包括保持装置，该保持装置用于将所述环形凸缘保持为朝向所述环形部件以减小所述环形凸缘的外径。另外，所述保持装置可以是弹簧装置、橡皮圈和可突然断裂的线或类似物。在一个实施例中，所述管状部件可以包括若干开口。此外，所述管状部件可以至少在一端部被密封。此外，所述管状部件的所述一端部可以被球形闭合件密封。另外，所述内部空间可适用于被加压。所述膨胀设备还可包括增压装置和用于加热流体的加热装置。此外，通过增大流体或气体中的压力可以使所述内部空间增压。本专利技术还涉及一种井下系统，所述井下系统包括上述的膨胀设备和驱动单元，诸如井下牵引器。此外，本专利技术涉及一种钻杆，所述钻杆包括如上所述的膨胀设备。此外，本专利技术涉及一种盘管，所述盘管包括如上所述的膨胀设备。另外，本专利技术涉及一种用于膨胀定位在井下套管外侧的环形障碍物的方法，所述方法包括如下的步骤：-将如上所述的膨胀设备定位成面对所述套管中的开口，其中所述环形障碍物定位成面对所述套管中的开口，-向所述膨胀设备的内部空间（8）加压，由此压力经由开口（6）将第一和第二密封元件压向所述套管的壁的内表面，由此形成一增压的外部空间，以及-经由所述套管中的开口使所述环形障碍物的内部空间增压而膨胀所述环形障碍物。在一个实施例中，在增压之前和/或在增压期间，所述膨胀设备的内部空间可在一端部处被密封。此外，所述膨胀设备可在一端部被球形闭合件密封。最后，本专利技术涉及一种用于将如上所述的膨胀设备插入到井下套管中的方法，所述方法包括如下的步骤：-通过向环形部件挤压所述膨胀设备的密封元件的环形凸缘，减小所述环形凸缘的外径，-借助于保持装置将所述环形凸缘保持在直径减小的状态下，-将所述膨胀设备插入到所述套管中，-将所述膨胀设备移动到与所述套管中的开口相对的位置，其中所述环形障碍物定位成面对所述套管中的开口，以及-释放所述保持装置以使所述环形凸缘保持其原有的直径，由此使所述膨胀设备准备膨胀。在一个实施例中，可以在使所述膨胀设备的内部空间增压期间释放所述保持装置。此外，在所述环形障碍物膨胀之后以及从所述套管中移出所述膨胀设备的步骤之前，可以减小所述环形凸缘的外径。最后，可以在所述膨胀设备的内部空间被加压时减小所述外径。附图说明以下将参考示意性附图对本专利技术以及本专利技术的很多优点进行详细的说明，所述附图处于示意的目的仅示出了一些非限制性的实施例，附图中：图1示出了插入在井下套管中的膨胀设备，图2示出了图1的膨胀设备，其具有一个闭合的端部，图3示出了环形障碍物膨胀期间的图1的膨胀设备，图4示出了膨胀设备的另一实施例，图5示出了膨胀设备的又一实施例，图6示出了密封元件，图7示出了密封元件的另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.30 EP 10183095.81.一种井下系统，包括：-套管或者井管状结构(2)，-环形障碍物(15)，所述环形障碍物包括：-用于作为所述套管或者井管状结构的一部分安装的管状结构(2a)，-包围所述管状结构的可膨胀套筒(17)，以及-将所述可膨胀套筒与所述管状结构连接起来的连接部件(23)，所述管状结构具有开口和使得所述管状结构的内径减小的两个突出元件(22)，和待插入所述套管或者井管状结构中的用于膨胀井下环形障碍物的膨胀设备(1)，所述膨胀设备包括：-管状部件(3)，其在第一端部(4)和第二端部(5)之间延伸，所述管状部件包括：-至少一个开口(6)，其设置在所述第一端部和所述第二端部之间，-内表面(7)，其包围一内部空间(8)，以及-外表面(9)，-至少第一密封元件(10)和第二密封元件(11)，两者密封地连接到所述管状部件的外表面，其中，各个密封元件以与两个突出元件之间的距离相对应的距离彼此隔开地设置，以与所述突出元件密封地连接，由此在它们之间形成一外部空间(14)。2.根据权利要求1所述的井下系统，其中，该膨胀设备还包括具有可滑动套筒开口的可滑动套筒(34)，所述可滑动套筒与所述管状部件在外表面上从闭合位置到打开位置可滑动地连接，在所述打开位置中，所述可滑动套筒开口与所述管状开口对齐。3.根据权利要求2所述的井下系统，其中，借助于闭合所述可滑动套筒中的孔口的球，所述可滑动套筒被从所述闭合位置移动到所述打开位置。4.根据权利要求1-3中任一项所述的井下系统，其中，所述管状部件的一端部由球密封。5.根据权利要求1-3中任一项所述的井下系统，其中，所述内部空间通过增加流体或者气体中的压力来增压。6.根据权利要求1-3中任一项所述的井下系统，其中，还包括驱动单元。7.根据权利要求1-3中任一项所述的井下系统，其中，所述密封元件具有V形、U形、L形、M形或者S形横截面形状。8.一种待插入到套管或者井管状结构(2)中的用于膨胀井下环形障碍物(15)的膨胀设备(1)，所述环形障碍物包括用于作为所述井管状结构的一部分安装的管状结构、包围所述管状结构的可膨胀套筒(17)以及将所述可膨胀套筒与所述管状结构连接起来的连接部件(23)，所述管状结构具有开口，所述膨胀设备包括：-管状部件(3)，其在第一端部(4)和第二端部(5)之间延伸，所述管状部件包括：-至少一个开口(6)，其设置在所述第一端部和所述第二端部之间，-内表面(7)，其包围一内部空间(8)，以及-外表面(9)，-至少第一密封元件(10)和第二密封元件(11)，两者在相对的两侧密封地连接到所述管状部件的外表面，并且与所述管状结构中的开口相隔一距离，其中，各个密封元件具有一环形部件(12)和一局部地向所述开口突出的环形凸缘(13)，所述第一密封元件的所述环形凸缘向所述开口突出，所述第二密封元件的所述环形凸缘向所述开口突出，所述第一密封元件(10)和所述第二...

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