專利名稱：徑向膨脹管狀元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在井眼中徑向膨脹管狀元件的方法。
背景技術(shù)：
在從地下地層中進(jìn)行油氣生產(chǎn)的工業(yè)中越來越多地使用在井眼中徑向膨脹管狀元件的技術(shù)。井眼通常設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)套管或襯管以給井眼壁提供穩(wěn)定性，和/或在不 同的地層之間提供帶狀隔離。術(shù)語“套管”和“襯管”是指用于支撐和穩(wěn)定井眼壁的管狀元 件，通常應(yīng)當(dāng)理解，套管從地面延伸到井眼中，襯管從井下位置進(jìn)一步延伸到井眼中。然而， 在本文中，術(shù)語“套管”和“襯管”可互換地使用并且沒有這種帶有傾向性的區(qū)別。在傳統(tǒng)的井眼結(jié)構(gòu)中，若干根套管設(shè)定在不同的深度間隔處，在嵌套方案中，每個(gè) 在后的套管穿過在先的套管下降，從而具有小于在先套管的直徑。因此，用于油氣生產(chǎn)的橫 截面井眼尺寸隨深度減小。為了克服該缺陷，通常使井眼中位于預(yù)定深度處的一個(gè)或多個(gè) 管狀元件徑向膨脹，例如形成膨脹套管、膨脹襯管或緊靠已有套管或襯管的護(hù)層。同樣，人 們建議使每個(gè)在后套管膨脹到與在前套管大致相同的直徑以形成單孔井眼。與傳統(tǒng)的嵌套 方案相反，上述方式可以實(shí)現(xiàn)井眼的有效直徑沿著其(一部分)深度保持大體不變。EP 1438483 Bl公開了一種在井眼中使管狀元件徑向膨脹的方法，使得在鉆進(jìn)新 井眼段期間，處于未膨脹狀態(tài)的管狀元件最初附接到鉆柱上。其后，管狀元件徑向膨脹并且 與鉆柱脫離。為了使這種井眼管狀元件膨脹，通常使用圓錐脹管器，其最大外徑與膨脹后所需 管徑大體上相同。脹管器被泵送、推動(dòng)或拉動(dòng)穿過管狀元件。這種方法會(huì)在脹管器和管狀 元件內(nèi)表面之間產(chǎn)生需要克服的高摩擦力。同樣，存在脹管器卡在管狀元件中的風(fēng)險(xiǎn)。EP 0044706 A2公開了一種在井眼中使由編織材料或織物制成的柔性管外翻而使 其徑向膨脹的方法，用于使泵入井眼中的鉆井泥漿與流向地面的泥漿切屑隔開。盡管已知的脹管技術(shù)在一些應(yīng)用中具有特定的滿意效果，但是仍然需要用于使管 狀元件徑向膨脹的改進(jìn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種使延伸到形成于地層中的井眼中的管狀元件徑向膨脹的 方法，所述管狀元件包括第一層和圍繞所述第一層延伸的第二層，所述層可彼此分開，所述 方法包括使每一層徑向向外并沿軸向反轉(zhuǎn)方向彎曲，以便形成圍繞管狀元件的剩余管部延 伸的膨脹管部，其中，每一層具有發(fā)生所述彎曲的相應(yīng)彎曲區(qū)；通過使所述層的相應(yīng)彎曲區(qū)相對(duì)于所述剩余管部沿軸向方向移動(dòng)而使膨脹管部 的長度增加；其中，位于相應(yīng)彎曲區(qū)中的所述層彼此分開以便限定所述層之間的軸向空間。因此，管狀元件在彎曲加工期間有效地向外翻轉(zhuǎn)。相應(yīng)層的彎曲區(qū)限定了進(jìn)行彎 曲加工的位置。通過使每一層的彎曲區(qū)沿著管狀元件軸向移動(dòng)，可以在無需穿過管狀元件推動(dòng)、拉動(dòng)或泵送的脹管器的情況下使管狀元件逐漸膨脹。此外，利用本發(fā)明的方法可以實(shí)現(xiàn)，使管狀元件翻轉(zhuǎn)所需的作用力明顯低于具有 類似壁厚的壁部(由單壁層而非分離層制成)的管狀元件翻轉(zhuǎn)所需的作用力。然而，利用 本發(fā)明方法翻轉(zhuǎn)的管狀元件的爆裂強(qiáng)度和擠毀強(qiáng)度可與具有由單層制成的壁部的管狀元 件相當(dāng)。第一和第二層在剩余管部中借助于第二層中的拉伸環(huán)向應(yīng)力和第一層中的壓縮 環(huán)向應(yīng)力適當(dāng)?shù)乇３衷谝黄?。?yōu)選的是，所述層中的至少一個(gè)包括在彎曲加工期間在相應(yīng)的彎曲區(qū)中發(fā)生塑性 變形的材料，使得膨脹管部因所述塑性變形而保持膨脹形狀。這樣，可以實(shí)現(xiàn)膨脹管部由于 壁部的塑性變形，即永久變形而保持其形狀。因此，膨脹管部保持其膨脹形狀，無需外力或 壓力保持其膨脹形狀。如果(例如)膨脹管部已經(jīng)由于壁部的所述彎曲而膨脹抵靠井眼壁 的話，不需要給膨脹管部施加外部徑向力或壓力以使其保持抵靠井眼壁。適當(dāng)?shù)?，管狀元?的壁部由金屬制成，例如鋼或能夠通過管狀元件外翻而產(chǎn)生塑性變形的任何其它延展性金 屬。膨脹管部具有足夠的抗塌陷強(qiáng)度，例如為100-150巴左右。如果管狀元件在井眼中豎 直延伸的話，可以使用剩余管部的重量提供使彎曲區(qū)進(jìn)行向下運(yùn)動(dòng)所需的作用力。適當(dāng)?shù)?，通過使剩余管部相對(duì)于膨脹管部沿軸向運(yùn)動(dòng)，使得彎曲區(qū)相對(duì)于剩余管 部沿軸向方向移動(dòng)。例如，膨脹管部保持固定，而剩余管部穿過膨脹管部沿軸向方向移動(dòng)， 從而使壁部發(fā)生所述彎曲。為了產(chǎn)生剩余管部的所述運(yùn)動(dòng)，優(yōu)選的是，剩余管部經(jīng)受產(chǎn)生所述運(yùn)動(dòng)的軸向壓 力。優(yōu)選地，軸向壓力至少部分地由剩余管部的重量引起。必要時(shí)，重量可以通過施加到剩 余管部上以引起所述運(yùn)動(dòng)的外加向下作用力而增加。由于剩余管部的長度的增加及由此導(dǎo) 致的重量增加，需要給剩余管部施加向上作用力，以防止彎曲區(qū)內(nèi)不受控制的彎曲或縱彎。如果彎曲區(qū)位于管狀元件的下端的話，剩余管部由于彎曲區(qū)的所述運(yùn)動(dòng)而在其下 端軸向縮短，優(yōu)選的是，剩余管部相應(yīng)于其下端處的所述軸向縮短而在其上端軸向延伸。由 于壁部連續(xù)反向彎曲，剩余管部在其下端逐漸縮短。因此，通過使剩余管部在其上端伸長以 補(bǔ)償其下端處的縮短，壁部反向彎曲工藝可以連續(xù)進(jìn)行，直到達(dá)到膨脹管部所需的長度。例 如，通過將管狀部分以任何適當(dāng)方式(例如，通過焊接)連接至所述剩余管部的上端，可以 使剩余管部在其上端伸長。可選地，剩余管部可以設(shè)置為盤管形式，其從絞盤上開卷并且逐 漸插入井眼中。因此，盤管通過從絞盤上開卷而在其上端伸長。作為圍繞剩余管部形成膨脹管部的結(jié)果，在未膨脹管部和膨脹管部之間形成了環(huán) 形空間。為了提高膨脹管部的抗塌陷強(qiáng)度，加壓流體可以注入環(huán)形空間中。流體壓力可以 單獨(dú)由環(huán)形空間內(nèi)的液柱重量產(chǎn)生，或者另外，還來自施加給液柱的外壓力。適當(dāng)?shù)?，脹管工藝起始于使管狀元件的壁部在其下端部彎曲。有利地是，井眼利用延伸穿過未膨脹管部的鉆柱進(jìn)行鉆進(jìn)。在這種應(yīng)用中，未膨脹管部和鉆柱優(yōu)選地在利用鉆柱鉆井期間穿過井眼同步下降。 選擇性地，彎曲區(qū)可被加熱以促進(jìn)管壁的彎曲。 為了減少未膨脹管部在脹管加工期間的任何壓曲趨勢(shì)，剩余管部通過各種適當(dāng)?shù)?定心裝置有利地定心在膨脹管部內(nèi)。


下面將參考附圖以舉例方式更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1示意性地顯示了與本發(fā)明方法一起使用的系統(tǒng)的第一實(shí)施例；圖2示意性地顯示了圖1的細(xì)節(jié)A ；和圖3示意性地顯示了與本發(fā)明方法一起使用的系統(tǒng)的第二實(shí)施例。在附圖和說明書中，相同的數(shù)字表示相同的部件。
具體實(shí)施例方式參考圖1和2，顯示了一種系統(tǒng)，包括延伸到地層2中的井眼1和形式為向下延伸 到井眼1中的襯管4的管狀元件。襯管4已經(jīng)通過襯管壁外翻部分地徑向膨脹，從而形成 襯管4的徑向膨脹管部10。襯管4的剩余管部8在膨脹管部10內(nèi)同心地延伸。襯管4的 壁部包括第一層12和第二層14，兩者由鋼制成，第二層14在剩余襯管部8處圍繞第一層 12延伸。因此，作為外翻工藝的結(jié)果，在膨脹襯管部10處，第二層14在第一層12內(nèi)延伸。第一和第二層12、14可彼此分開。層12、14可以例如通過沿周向方向適當(dāng)?shù)念A(yù)加 應(yīng)力而固定在一起。也就是說，在剩余襯管部8處，第一層12受到沿周向方向的壓縮預(yù)加 應(yīng)力，第二層14受到沿周向方向的拉伸預(yù)加應(yīng)力。在襯管壁外翻之后，第一層12受到沿周 向方向的拉伸應(yīng)力，第二層14受到沿周向方向的壓縮應(yīng)力。第二層14設(shè)置有多個(gè)均勻隔 開的通孔15 (圖2)。第一層12(由于其下端處的外翻)徑向向外并沿軸向反轉(zhuǎn)(向上)方向彎曲從而 形成第一層12的U形下部16，其使第一層12位于未膨脹襯管部8和膨脹襯管部10處的相 應(yīng)部分相互連接。第一層12的U形下部16限定了第一層12的彎曲區(qū)18。第二層14(由于其下端處的外翻)徑向向外并沿軸向反轉(zhuǎn)(向上)方向彎曲從而 形成第二層14的U形下部20，其使第二層14在未膨脹襯管部8和膨脹襯管部10處的相應(yīng) 部分相互連接。第二層14的U形下部20限定了第二層14的彎曲區(qū)22。此外，第一和第二層12、14在各自的彎曲區(qū)18、22中彼此分開，從而在第一層12 的U形下部16和第一層14的U形下部20之間形成軸向空間23。膨脹襯管部10借助于由脹管工藝在膨脹襯管部10和井眼壁12之間產(chǎn)生的摩擦 力而軸向固定到井眼壁12上?？蛇x地或另外，膨脹襯管部10可以通過各種適當(dāng)?shù)腻^固裝 置(未顯示)錨固到井眼壁12上。進(jìn)一步參考圖3，顯示了圖1中的井眼1和襯管4，改變之處在于，鉆柱24從地面 穿過未膨脹襯管部8延伸到井眼1的底部。鉆柱24設(shè)置有支撐管狀引導(dǎo)構(gòu)件28的支撐環(huán) 26，所述管狀引導(dǎo)構(gòu)件28具有延伸到未膨脹襯管部8中的上部分30和延伸到第一層12的 U形下部16下面的下部分32。引導(dǎo)構(gòu)件28的下部分32具有外部凹入引導(dǎo)面34，其徑向向 外延伸并且布置成引導(dǎo)和支撐U形下部16。鉆柱24具有井底鉆具組件，其包括井底電機(jī)36和由所述井底電機(jī)驅(qū)動(dòng)的鉆頭38。鉆頭38包括導(dǎo)向鉆頭40和擴(kuò)眼部42，所述導(dǎo)向鉆頭的標(biāo)記直徑略小于引導(dǎo)構(gòu)件28的內(nèi) 徑，所述擴(kuò)眼部的標(biāo)記直徑適合于將井眼1鉆到其公稱直徑。擴(kuò)眼部42和支撐環(huán)26可徑 向縮回到允許這些裝置穿過引導(dǎo)構(gòu)件28和未膨脹襯管部8的外徑，使得鉆柱24可以通過 未膨脹襯管部8取出。
在第一實(shí)施例(圖1和2)的正常操作期間，還未膨脹的襯管4的第一和第二層 12、14的下端部以各種適當(dāng)?shù)姆绞綇较蛳蛲獠⒀剌S向反轉(zhuǎn)方向彎曲，從而首先形成U形下 部16、20。應(yīng)當(dāng)確保的是，第一層12的U形下部16在第二層14的U形下部20下面延伸選 定距離以形成位于其間的軸向空間23。在襯管4的初始部已經(jīng)外翻之后，膨脹襯管部10可以通過各種適當(dāng)?shù)氖侄五^固到 井眼壁上。根據(jù)襯管4的幾何結(jié)構(gòu)和/或材料性質(zhì)，這種錨固還會(huì)由于膨脹襯管部10和井 眼壁之間的摩擦力自動(dòng)發(fā)生。隨后給未膨脹襯管部8施加足夠大小的向下作用力F，以便使未膨脹襯管部8逐漸 向下移動(dòng)。因此，未膨脹襯管部8處的第一和第二層12、14沿反轉(zhuǎn)的方向逐漸彎曲，從而將 未膨脹襯管部8逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榕蛎浺r管部10。在外翻加工期間，各層12、14的彎曲區(qū)18、22 以未膨脹襯管部8的大約一半的速度沿向下方向移動(dòng)。軸向空間23在外翻加工期間保持 大致不變。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，第二層14的彎曲區(qū)22可以比第一層12的彎曲區(qū)18沿向 下方向略微更快地移動(dòng)。由于第一層12比第二層14承受更大的徑向膨脹而產(chǎn)生相應(yīng)彎曲 區(qū)18、22的運(yùn)動(dòng)速度差，從而導(dǎo)致第一層12的軸向收縮比第二層14的軸向收縮更大。在 這種情況下，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)剡x擇軸向空間23以在外翻加工開始時(shí)具有最小值，以便確保彎曲 區(qū)18、20在整個(gè)外翻加工期間保持彼此軸向隔開。第二層14上的通孔15允許流體在軸向空間23和位于未膨脹襯管部和膨脹襯管 部8、10之間的環(huán)形空間之間自由輸送，使得軸向空間23的可能容積變化不會(huì)導(dǎo)致軸向空 間23中不希望的壓力變化。因此，在外翻加工期間，第二層14在進(jìn)入彎曲區(qū)22時(shí)與第一層12分開。隨后，在 離開彎曲區(qū)22時(shí)，第二層再次包覆在第一層12上。如果希望的話，可以選擇襯管4的直徑和/或壁厚，使得膨脹襯管部10由于脹管 工藝而牢固地壓靠井眼壁，從而密封井眼壁和/或穩(wěn)定井眼壁。由于未膨脹襯管部8的長 度和重量逐漸增加，向下作用力F的大小可以根據(jù)未膨脹襯管部8的重量增加而逐漸減小。就襯管4的外翻而言，第二實(shí)施例(圖3)的正常操作與第一實(shí)施例(圖1和2) 大體上類似。另外，下列特征適用于第二實(shí)施例的正常操作。操作井底電機(jī)36以使鉆頭38 旋轉(zhuǎn)，從而通過進(jìn)一步鉆進(jìn)而使井眼1變深。因此，鉆柱24和未膨脹襯管部8在進(jìn)行鉆進(jìn) 時(shí)同步更深地移動(dòng)到井眼1中。在進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，相應(yīng)于未膨脹襯管部8下降到井眼中而在 其頂部上增加管段，與用于將套管或襯管安裝到井眼中的正常操作相同。第一層12的U形下部16的壁部由引導(dǎo)構(gòu)件28的引導(dǎo)面34支撐和引導(dǎo)，從而有 助于第一層12在彎曲區(qū)18彎曲。最初，需要給未膨脹襯管部8施加向下作用力F以使其隨著鉆柱24的下降而同步 下降。隨著未膨脹襯管部8的長度及重量增加，向下作用力F的大小可以逐漸減小，最終被 向上作用力取代以防止未膨脹襯管部8發(fā)生縱向彎曲(buckling)。這樣的向上作用力可 以在地面施加給鉆柱24，并且從鉆柱通過支撐環(huán)26和引導(dǎo)構(gòu)件28傳遞給未膨脹襯管部8。 在井眼1的鉆進(jìn)期間，還可以使用未膨脹襯管部8的重量與作用力F(如果有的話)的組合 給鉆頭38施加推力。在圖3所示實(shí)施例中，這種推力通過引導(dǎo)構(gòu)件28和支撐環(huán)26傳遞給 鉆頭38。在可選實(shí)施例中，不需要引導(dǎo)構(gòu)件28，軸向力借助于適 當(dāng)?shù)闹С邢到y(tǒng)(未顯示)在未膨脹襯管部8和鉆柱24 (或鉆頭38)之間直接傳遞。因此，通過將未膨脹襯管部8逐漸下降到井眼中，未膨脹襯管部8的層12、14沿軸向反轉(zhuǎn)方向逐漸彎曲，從而逐漸形成膨脹襯管部10。當(dāng)需要將鉆柱24取回地面時(shí)，例如當(dāng)鉆頭需要更換或者當(dāng)完成井眼1的鉆進(jìn)時(shí)，支撐環(huán)26和擴(kuò)眼部42徑向縮回。隨后，鉆柱24穿過未膨脹襯管部8取回到地面。引導(dǎo)構(gòu) 件28可以保留在井下?？蛇x地，引導(dǎo)構(gòu)件28可以收縮以便允許其在收縮狀態(tài)下穿過未膨 脹襯管部8取回到地面。利用如上所述的方法，在鉆進(jìn)過程期間，井眼用正位于鉆頭上面的外翻襯管逐漸 加襯。因此，在鉆井過程期間始終只有相對(duì)較短的井眼開放井段。這種短開放井段的優(yōu)點(diǎn) 在鉆入地層的含烴類流體層期間最為顯著。就此而言，對(duì)于許多應(yīng)用來說，只在鉆入烴類流 體儲(chǔ)層過程中進(jìn)行鉆進(jìn)期間的襯管外翻工藝就足夠了，而井眼的其他部分以傳統(tǒng)的方式加 襯管或加套管?？蛇x地，鉆進(jìn)期間的襯管外翻工藝根據(jù)環(huán)境在地面或者在井下選定位置開 始。就鉆進(jìn)期間的短開放井段而言，顯著降低了井內(nèi)流體壓力梯度超過巖層破裂梯 度，或者井內(nèi)流體壓力梯度降低到巖層的孔隙壓力梯度以下的風(fēng)險(xiǎn)。因此，與必須在選定間 隔處設(shè)置直徑呈階梯式減小的套管的常規(guī)鉆進(jìn)相比，能夠以單一的公稱直徑鉆進(jìn)相當(dāng)長的 間隔。同樣，如果井眼鉆穿頁巖層的話，這種短開放井段消除了由頁巖層隆起而可能引 起的問題。在井眼1已經(jīng)鉆到預(yù)定深度并且鉆柱24已經(jīng)從井眼中取出之后，仍然留在井眼1 中的未膨脹襯管部8的長度可以留在井眼中或者可以從膨脹襯管部10上切下并取回地面。在未膨脹襯管部8的管段留在井眼1中的情況下，對(duì)完井來說有若干種選擇。例 如，如下所述。A)將例如鹽水的流體泵入未膨脹襯管部和膨脹襯管部8、10之間的環(huán)形空間內(nèi)， 以便給環(huán)形空間加壓和提高膨脹襯管部10的抗塌陷強(qiáng)度。選擇性地，在U形下部16、20上 設(shè)置一個(gè)或多個(gè)孔以允許泵送流體循環(huán)。B)將重流體泵入環(huán)形空間，從而支撐膨脹襯管部10和提高其抗塌陷強(qiáng)度。C)將水泥泵入環(huán)形空間以在水泥硬化后在未膨脹襯管部8和膨脹襯管部10之間 產(chǎn)生固體，從而使水泥在硬化時(shí)膨脹。D)例如通過將脹管器(未顯示)泵送、推動(dòng)或拉動(dòng)穿過未膨脹襯管部8而使未膨 脹襯管部8靠著膨脹襯管部10徑向膨脹。在上述實(shí)例中，在地面或在井下位置使襯管膨脹。在海上平臺(tái)位于井眼上方的近 海井眼的情況下，在海面上，有利地是在海上平臺(tái)開始脹管加工。在這種工藝中，彎曲區(qū)從 海上平臺(tái)移動(dòng)到海底并且從海底進(jìn)一步移動(dòng)到井眼中。因此，最終的膨脹管狀元件不僅在 井眼中形成襯管，而且隔水管從海上平臺(tái)延伸到海底。從而不再需要單獨(dú)的隔水管。此外，例如用于與井下設(shè)備連通的電線或光纖的管道可以在位于膨脹部和未膨脹 部之間的環(huán)形空間內(nèi)延伸。這種管道可以在管狀元件膨脹之前附接到管狀元件的外表面 上。同樣，可以使用膨脹和未膨脹襯管部作為電氣管道以在井下傳送數(shù)據(jù)和/或電能。由于在外翻加工完成之后仍然保留在井眼中的未膨脹襯管部的任意長度管段與膨脹襯管部相比經(jīng)受沒那么苛刻的負(fù)載條件，這段未膨脹襯管部與膨脹襯管部相比可以具 有更小壁厚，或者可以具有更低的質(zhì)量或鋼號(hào)。例如，它可以由具有較低屈服強(qiáng)度或擠毀等級(jí)的管子制成。代替在脹管加工之后在井眼中保留一段未膨脹襯管部，整個(gè)襯管可以利用本發(fā)明 的方法膨脹，使得在井眼中不保留未膨脹襯管部。在這種情況下，在脹管加工的最后階段， 可以使用例如管柱的細(xì)長構(gòu)件給未膨脹襯管部施加必要的向下作用力F。為了在上述任意一個(gè)實(shí)例中描述的脹管加工期間減小未膨脹和膨脹管部之間的摩擦力，可以在未膨脹和膨脹管部之間施加適當(dāng)?shù)哪Σ翜p小層，例如聚四氟乙烯層。例如， 摩擦減小涂層可以在脹管之前施加到管狀元件的外表面上。此外，這種由摩擦減小材料制 成的層進(jìn)一步減少了未膨脹管部和膨脹管部之間的環(huán)狀間隙，從而使未膨脹管部減少壓曲 趨勢(shì)。代替或另外，可以在未膨脹管部和膨脹管部之間施加這種摩擦減小層、定心墊和/或 滾子以減少其間的摩擦力和環(huán)狀間隙。代替使膨脹襯管部靠著井眼壁(如上所述)膨脹，膨脹襯管部可以靠著已經(jīng)存在 于井眼中的另一個(gè)管狀元件的內(nèi)表面膨脹。
權(quán)利要求
一種使延伸到形成于地層中的井眼中的管狀元件徑向膨脹的方法，所述管狀元件包括第一層和圍繞所述第一層延伸的第二層，所述第一層和第二層能夠彼此分開，所述方法包括使每一層徑向向外并沿軸向反轉(zhuǎn)方向彎曲，以便形成圍繞管狀元件的剩余管部延伸的膨脹管部，其中，每一層具有發(fā)生所述彎曲的相應(yīng)彎曲區(qū)；通過使所述第一層和第二層的相應(yīng)彎曲區(qū)相對(duì)于所述剩余管部沿軸向方向移動(dòng)而使膨脹管部的長度增加；其中，位于相應(yīng)彎曲區(qū)中的所述第一層和第二層彼此分開以便限定所述第一層和第二層之間的軸向空間。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在剩余管部中，所述第一層和第二層借助于第二層 中的拉伸環(huán)向應(yīng)力和第一層中的壓縮環(huán)向應(yīng)力抵靠彼此壓緊。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述第一層和第二層中的至少一個(gè)包括在彎曲 加工期間在相應(yīng)的彎曲區(qū)中發(fā)生塑性變形的材料，使得膨脹管部因所述塑性變形而保持膨 脹形狀。
4.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，通過使剩余管部相對(duì)于膨脹管部沿 軸向方向移動(dòng)而使所述彎曲區(qū)相對(duì)于剩余管部沿軸向方向移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，剩余管部經(jīng)受使所述剩余管部進(jìn)行所述移動(dòng)的軸 向壓力。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述軸向壓力至少部分地緣于所述剩余管部的重量。
7.如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述剩余管部由于彎曲區(qū)的運(yùn)動(dòng)而 在其下端軸向縮短，并且其中，所述方法還包括使剩余管部相應(yīng)于所述軸向縮短在其上端 發(fā)生軸向延伸。
8.如權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，在剩余管部和膨脹管部之間形成環(huán) 形空間，所述方法還包括將加壓流體注入所述環(huán)形空間中。
9.如權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，一鉆柱延伸穿過剩余管部，并且其 中，操作所述鉆柱以進(jìn)一步鉆進(jìn)井眼。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，剩余管部和鉆柱在利用鉆柱鉆井期間穿過井眼同 步下降。
11.如權(quán)利要求1-10中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，作為步驟(b)的結(jié)果，膨脹管部壓 緊抵靠井眼壁和圍繞膨脹管部的另一管狀元件之一。
12.如權(quán)利要求1-11中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第二層設(shè)置有至少一個(gè)通孔。
13.基本上如上文參考附圖所描述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使延伸到形成于地層(2)中的井眼(1)中的管狀元件(4)徑向膨脹的方法，所述管狀元件包括第一層(12)和圍繞所述第一層延伸的第二層(14)，所述層可彼此分開。所述方法包括使每一層徑向向外并沿軸向反轉(zhuǎn)方向彎曲，以便形成圍繞管狀元件的剩余管部延伸的膨脹管部，其中，每一層具有發(fā)生所述彎曲的相應(yīng)彎曲區(qū)；以及通過使所述層的相應(yīng)彎曲區(qū)相對(duì)于剩余管部沿軸向方向移動(dòng)而使膨脹管部的長度增加。位于相應(yīng)彎曲區(qū)中的所述層彼此分開以便限定所述層之間的軸向空間。
文檔編號(hào)E21B43/10GK101842548SQ200880113548
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者M·M·舒斯特, P·C·克里塞爾斯, R·D·麥克 申請(qǐng)人:國際殼牌研究有限公司