專(zhuān)利名稱(chēng)：管組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于密封井下井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的井下管組件，該井下管組件包括第一管部和第二管部，所述第一管部由金屬制成，具有內(nèi)表面、內(nèi)徑、外徑和在未膨脹狀態(tài)下的第一長(zhǎng)度，所述第二管部具有外表面、外徑和第二長(zhǎng)度，在未膨脹狀態(tài)下布置在所述第一管部?jī)?nèi)側(cè)。此外，本發(fā)明涉及一種用于密封井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的井下系統(tǒng)。此外，本發(fā)明涉及一種密封井下井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的方法和一種用于制造井下管組件的制造方法。
背景技術(shù)：
在井眼中，補(bǔ)貼(patch)或跨貼(straddle)用于不同目的，諸如用于密封套管或類(lèi)似的管結(jié)構(gòu)中的泄漏，或者用于切斷從穿孔產(chǎn)生不希望的水/氣體。補(bǔ)貼被安置成與泄 漏部位相對(duì)并膨脹而鄰靠套管的內(nèi)壁并從而密封泄漏部位。這些補(bǔ)貼通常必須延伸到井眼管道中并穿過(guò)井眼內(nèi)受限的直徑。這些受限的直徑通常稱(chēng)為“接套(nipple)”。補(bǔ)貼通常借助于錐(cone)膨脹。當(dāng)使用具有固定直徑的錐時(shí)，錐的直徑通常受補(bǔ)貼在膨脹前必須穿過(guò)的接套節(jié)流部和補(bǔ)貼在其已膨脹后的內(nèi)徑支配。補(bǔ)貼在膨脹后的內(nèi)徑約為井管內(nèi)徑的大小減去補(bǔ)貼的壁厚的兩倍。由于補(bǔ)貼在膨脹后的彈性弛豫，在膨脹和收縮期間必須考慮一定公差。此外，存在許多的以后在井的壽命周期(可能是數(shù)年)中在已預(yù)先設(shè)定的補(bǔ)貼下方
需要補(bǔ)貼的情況-所謂的補(bǔ)貼套補(bǔ)貼(patch through patch)方案。這些情況下,預(yù)先
設(shè)定的補(bǔ)貼的內(nèi)徑可以大大小于井內(nèi)的接套節(jié)流部。此外，可以借助于井內(nèi)內(nèi)徑比需要將補(bǔ)貼設(shè)定在其中的井管小的較淺的井管來(lái)完井。在已存在的情形中，為了使用錐傳送較早的補(bǔ)貼或節(jié)流部，該錐可以制成可膨脹的，這使得需要工具并提高了工具的復(fù)雜性并因此提高了成本以及工具失效的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是完全或部分地克服現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點(diǎn)和弊端。更具體地，一個(gè)目的是提供一種管組件，該管組件易于插入穿過(guò)已存在的補(bǔ)貼——或使工具在管結(jié)構(gòu)的套管中的通路變窄的類(lèi)似特征。上述目的以及將從下文的描述變得明顯的許多其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征由根據(jù)本發(fā)明的方案通過(guò)一種用于密封井下井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的井下管組件來(lái)實(shí)現(xiàn)，該井下管組件包括-由金屬制成的第一管部,其具有內(nèi)表面、內(nèi)徑、外徑和在未膨脹狀態(tài)下的第一長(zhǎng)度，以及-第二管部，其具有外表面、外徑和第二長(zhǎng)度，在未膨脹狀態(tài)下布置在第一管部?jī)?nèi)偵牝其中第一管部的內(nèi)表面可以在膨脹前被緊固在第二管部的外表面上并在膨脹后被釋放，并且其中第一管部可以由具有比第二管部的材料高的彈性模量或楊氏模量的材料制成。 在一個(gè)實(shí)施例中，井下管組件也可以是井下管密封組件。此外，第二管部可以在膨脹后從第一管部被釋放使得第二管的外徑在膨脹后小于第一管部的外徑。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二管部的最大外徑可以基本上等于第一管部的內(nèi)徑。此外，第二管部的最大直徑可以大大小于第一管部的外徑。此外，第二長(zhǎng)度可以基本上等于或小于第一長(zhǎng)度。本發(fā)明還可以包括一種用于密封井下井筒的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的井下管組件，該井下管組件包括 -由金屬制成的第一管部,其具有內(nèi)表面、內(nèi)徑、外徑和在未膨脹狀態(tài)下的第一長(zhǎng)度，以及-第二管部，其具有外表面、外徑和第二長(zhǎng)度，在未膨脹狀態(tài)下布置在第一管部?jī)?nèi)偵U，其中第一管部的內(nèi)表面在膨脹前被緊固在第二管部的外表面上并在膨脹后被釋放，并且其中第二長(zhǎng)度可以基本上等于或小于第一長(zhǎng)度。此外，第一管部可以由在膨脹后具有第一回彈能力的材料制成，并且第二管部可以由在膨脹后具有第二回彈能力的材料制成，其中第一回彈能力可以小于第二回彈能力。此外，本發(fā)明涉及一種用于密封井下井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的井下管組件，該井下管組件包括-由金屬制成的第一管部,其具有內(nèi)表面、內(nèi)徑、外徑和在未膨脹狀態(tài)下的第一長(zhǎng)度，以及-第二管部，其具有外表面、外徑和第二長(zhǎng)度，在未膨脹狀態(tài)下布置在第一管部?jī)?nèi)偵牝第一管部的內(nèi)表面在膨脹前被緊固在第二管部的外表面上并在膨脹后被釋放，其中，第一管部可以由在膨脹后具有第一回彈能力的材料制成，并且第二管部可以由在膨脹后具有第二回彈能力的材料制成，其中第一回彈能力可以小于第二回彈能力。此外，該井管結(jié)構(gòu)可以具有在膨脹后基本上不變的內(nèi)徑。此外，第一管部可以沿第一管部的整體長(zhǎng)度或第二管部的的整體長(zhǎng)度被緊固在第
二管部上。此外，第二管部可以具有為第一管部的厚度的至少10%、優(yōu)選至少20%且更優(yōu)選至少50%的厚度，或者反之。此外，第二管部可以具有是第一管部的厚度最多10倍的厚度，或者反之。在一個(gè)實(shí)施例中，第二管可以由金屬制成，諸如鋁、不銹鋼、鈦、包含超過(guò)40%的鎳的金屬、形狀記憶合金、彈簧鋼、鋼或鐵、或其任意結(jié)合。此外，第一管部和第二管部可以在未膨脹狀態(tài)下被緊固在一起，并且第一管部和第二管部可以在膨脹狀態(tài)下彼此完全或部分地釋放。此外，第一管部和第二管部可以在未膨脹狀態(tài)下以及在膨脹狀態(tài)下被緊固在一起。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二管部可以由具有比第一管部的材料高的屈服強(qiáng)度的材料制成。
此外，第一管部可以由具有比第二管部的材料高的彈性模量的材料制成。此外，第二管部可以由具有比第一管部的材料高或低的屈服強(qiáng)度的材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，第二管部可以在膨脹狀態(tài)下從組件被完全或部分地去除。此外，第一管部和第二管部可以被機(jī)械地連接，諸如壓配合、型鍛、軋制、過(guò)盈配合或摩擦配合在一起。在又一個(gè)實(shí)施例中，第一管部和第二管部可以被鑄造或模制在一起。此外，第一管部和第二管部可以被焊接或膠粘在一起。此外，第二管部可以借助于中間層被緊固到第一管部的內(nèi)表面上。所述中間層可以由在遇到諸如酸之類(lèi)的流體時(shí)可以分解的材料制成。 或者，第二管部可以由在遇到諸如酸之類(lèi)的流體時(shí)可以分解的材料制成。此外，可以通過(guò)碾磨、鉆削、加工、錘擊、腐蝕、推動(dòng)、拉動(dòng)或者通過(guò)拉動(dòng)定位裝置等來(lái)去除處于膨脹狀態(tài)下的第二管部。此外，第二管部可以在管組件的膨脹期間被去除。在一個(gè)實(shí)施例中，第二管部可以具有徑向向內(nèi)突出的突出凸緣。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二管部的長(zhǎng)度可以比第一管部的長(zhǎng)度長(zhǎng)，從而使第二管部在組件的一端軸向突出。在又一個(gè)實(shí)施例中，第二管部可以包括多個(gè)周向環(huán)元件，各環(huán)元件在未膨脹狀態(tài)下被緊固在第一管部上。此外，軸向?qū)蛟梢圆贾迷诃h(huán)元件之間，所述導(dǎo)向元件具有與環(huán)元件相同的厚度。此外，第二管部可以是網(wǎng)狀物。而且，第二管部可以被完全或部分地緊固在第一管部的內(nèi)表面上。此外，第二管部可以由天然或合成橡膠、玻璃纖維、塑料如聚酰胺、聚甲醛(P0M)、聚縮醛、聚蟻醛、聚醚醚酮(PEEK)、聚氯乙烯(PVC)或聚四氟乙烯(PTFE)、或金屬如鋁、不銹鋼、鈦、形狀記憶合金、彈簧鋼、鋼或鐵、或其任意結(jié)合制成。此外，本發(fā)明涉及一種井下系統(tǒng)，該井下系統(tǒng)包括-具有基本上不變的內(nèi)徑的井管結(jié)構(gòu)，-上述井下管組件，和-用于使第一和第二管部在套管內(nèi)側(cè)膨脹的膨脹工具。通過(guò)在井下系統(tǒng)中的井管結(jié)構(gòu)中設(shè)置井下管組件，第二管部起到幫助的作用。因此，由于膨脹錐可以具有大大小于井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑的直徑的事實(shí)，膨脹工具可以容易地通過(guò)節(jié)流部，諸如接套或預(yù)先膨脹的管部，例如補(bǔ)貼。當(dāng)設(shè)置在也稱(chēng)為補(bǔ)貼的第一管部的膨脹前后既不改變內(nèi)徑也不改變外徑的井管結(jié)構(gòu)時(shí)，非常重要的是膨脹錐具有大大小于井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑的直徑使得錐可以經(jīng)過(guò)所有節(jié)流部穿過(guò)井到達(dá)待密封的開(kāi)口的相對(duì)位置。此外，本發(fā)明涉及一種用于密封井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的井下系統(tǒng)，該井管結(jié)構(gòu)具有內(nèi)徑，該井下系統(tǒng)包括-如上所述的井下管組件，以及-用于使第一和第二管部在套管內(nèi)側(cè)膨脹的膨脹工具。這種膨脹工具可以具有基本上等于井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑減去第二管的厚度的兩倍的最大外徑。此外，該膨脹工具可以包括軸和膨脹裝置，諸如錐或楔鐵(drif t)。在一個(gè)實(shí)施例中，錐或楔鐵可以是可膨脹的。在另一個(gè)實(shí)施例中，膨脹裝置可以包括適合于在膨脹期間加熱第一管部和/或第二管部的加熱裝置。 此外，可去除的裝置可以布置成完全或部分地去除第二管部。此外，可去除的裝置可以包括腐蝕混合物如酸、鉆削、磨削或加工工具、錘工具、推動(dòng)或拉動(dòng)工具、或其結(jié)合。在另一個(gè)實(shí)施例中，可去除的裝置可以適合于接合第二部分的向內(nèi)突出的凸緣使得可去除的裝置將第二管部從第一管部推出。在又一個(gè)實(shí)施例中，可去除的裝置可以是膨脹裝置。此外，該系統(tǒng)可以借助于井下?tīng)恳龣C(jī)、振動(dòng)器或其它井筒介入技術(shù)從井下去除。本發(fā)明還涉及一種包括前述管組件的井管結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還涉及一種用于密封井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的井下系統(tǒng)，該井管結(jié)構(gòu)具有內(nèi)徑，包括-用于在套管中膨脹的第一管部，該第一管部由金屬制成并具有內(nèi)表面、厚度和第一長(zhǎng)度，-具有外表面、厚度和第二長(zhǎng)度的第二管部，其布置在第一管部?jī)?nèi)側(cè)，和-用于使第一和第二管部在套管內(nèi)側(cè)膨脹的膨脹工具，其中，該膨脹工具可以包括與膨脹裝置諸如錐或楔鐵連接的軸。此外，該膨脹裝置可以具有外徑，其中該膨脹裝置的最大外徑可以基本上等于井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑減去第二管的厚度的兩倍。此外，井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑在膨脹后可以基本不變。此外，該膨脹裝置可以是可徑向膨脹的，以借助于可膨脹錐或楔鐵或者通過(guò)在彈性體或橡膠元件的任一側(cè)擠壓來(lái)擴(kuò)大膨脹裝置的外徑。所述膨脹裝置可以具有從膨脹裝置徑向突出以使第二管在膨脹后縮回的突出部或凸緣。此外，該膨脹工具可以包括借助于金屬絲或軸連接到膨脹裝置的定位元件，并且回縮部件可以具有大于第二管的內(nèi)徑的外徑。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可以包括用于井下運(yùn)動(dòng)的井下?tīng)恳龣C(jī)。該系統(tǒng)還可以包括井管結(jié)構(gòu)，該井管結(jié)構(gòu)包括如上所述的管組件。此外，本發(fā)明涉及一種密封井下井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的方法，該方法包括以下步驟-確定泄漏部位，-在未膨脹狀態(tài)下將井下管組件布置成與泄漏部位相對(duì)，-通過(guò)使膨脹裝置移動(dòng)通過(guò)管組件來(lái)使管組件膨脹直到第一管被壓向井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面，以及-完全或部分地去除管組件的第二管部。該方法還包括以下步驟通過(guò)使膨脹裝置移動(dòng)脫離第二管使得第二管可以自行回縮成具有比第一管部的內(nèi)徑小的外徑來(lái)使第二管從第一管釋放。在膨脹期間，管組件的第一管部的外表面根據(jù)本發(fā)明的方法可以比井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面更加徑向向外被迫壓?？梢酝ㄟ^(guò)迫使具有比第二管部的內(nèi)徑大的直徑的錐或楔鐵穿過(guò)管組件，或者通過(guò)將具有比第二管部的直徑小的直徑的錐或楔鐵布置在管組件內(nèi)部并且隨后使錐或楔鐵徑向膨脹從而使管組件膨脹，來(lái)執(zhí)行所述方法的膨脹步驟。此外，可以通過(guò)封閉管組件的端部，從而在管組件內(nèi)部提供限制區(qū)域，且隨后借助于流體或氣體對(duì)該限制區(qū)域進(jìn)行加壓，來(lái)執(zhí)行膨脹步驟。此外，可以借助于炸藥來(lái)執(zhí)行膨脹步驟。此外，可以通過(guò)磨削、鉆削、加工、錘擊、推動(dòng)、拉動(dòng)或通過(guò)拉動(dòng)定位裝置來(lái)執(zhí)行去除步驟。 最后，可以通過(guò)添加腐蝕性混合物來(lái)執(zhí)行去除步驟。此外，本發(fā)明涉及一種密封井下井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的方法，該方法包括以下步驟-將井下管組件布置成與開(kāi)口如泄漏部位相對(duì)，-通過(guò)使膨脹裝置移動(dòng)通過(guò)管組件來(lái)使第一和第二管部膨脹直到第一管被壓向井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面，以及-由于第一和第二管部的不同回彈能力而使第二管部從第一管部釋放。材料的回彈能力是指當(dāng)平軋金屬合金冷加工或膨脹時(shí)發(fā)生的狀況；在成型力釋放后，材料由于材料的彈性回復(fù)而具有部分回到其原始形狀的趨勢(shì)。殘余應(yīng)力使材料朝其原始位置回彈。這稱(chēng)為回彈并受材料的屈服強(qiáng)度影響。此外，上述方法還可以包括以下步驟-由在膨脹后具有第一回彈能力的材料形成第一管部，以及-由在膨脹后具有第二回彈能力的材料形成第二管部，其中第一回彈能力可以小于第二回彈能力。此外，本發(fā)明涉及一種用于制造井下管組件的制造方法，該方法包括以下步驟-由在膨脹后具有第一回彈能力的材料形成第一管部，以及-由在膨脹后具有第二回彈能力的材料形成第二管部，其中第一回彈能力可以小于第二回彈能力。在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，第一管部可以由金屬如鋼或鐵制成。此外，該膨脹裝置可以包括炸藥、加壓流體、水泥、或其結(jié)合。


下文將參考所附示意圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明及其諸多優(yōu)點(diǎn)，附圖為了說(shuō)明的目的而示出了一些非限制性的實(shí)施例，并且其中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的管組件的截面圖，圖2示出了管結(jié)構(gòu)如套管中的未膨脹管組件的截面圖，圖3示出了圖2的管組件處于其膨脹狀態(tài)下的截面圖，圖4示出了在第二管部去除后處于其膨脹狀態(tài)下的圖2的管組件的截面圖，
圖5示出了套管中的未膨脹管組件的另一個(gè)實(shí)施例的截面圖，圖6示出了圖5的管組件處于其膨脹狀態(tài)下的截面圖，圖7示出了套管中的未膨脹管組件的又一個(gè)實(shí)施例的截面圖，圖8示出了圖7的管組件處于其膨脹狀態(tài)下的截面圖，圖9示出了套管中的未膨脹管組件的又一個(gè)實(shí)施例的截面圖，圖10示出了圖9的管組件處于其膨脹狀態(tài)下的截面圖，圖11示出了包括管組件和用于使該組件膨脹的膨脹裝置的井下系統(tǒng)，圖12示出了井下系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例，

圖13示出了從管組件的一端看去的管組件，圖14A-14C示出了當(dāng)?shù)谝缓偷诙懿坑刹煌牧现瞥蓵r(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，圖15示出了具有更有彈性的第二管部的井下系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例，以及圖16示出了第二管部被緊固在膨脹工具上的井下系統(tǒng)。所有附圖均為高度示意性的且不一定按比例繪制，并且它們僅示出了闡明本發(fā)明所需的那些部分，其它部分被省略或僅進(jìn)行提示。
具體實(shí)施例方式圖I示出了在井筒3中的井管結(jié)構(gòu)2內(nèi)側(cè)膨脹前的管組件I。將使管組件I膨脹以密封井管結(jié)構(gòu)2中的開(kāi)口 25而不改變膨脹后的井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑或外徑。在其未膨脹狀態(tài)下，管組件I包括第一管部5以及布置在第一管部?jī)?nèi)側(cè)的第二管部7。第一管部5用作用于密封例如泄漏部位的補(bǔ)貼，而第二管部7幫助使第一管部膨脹。第一管部5具有內(nèi)表面6，第二管部7具有外表面8，并且在其未膨脹狀態(tài)下，第一管部的內(nèi)表面被緊固在第二管部的外表面上。如從圖I和圖13可以看到，管組件I具有圓筒形狀和中心線4。第二管部7具有厚度t2，該厚度t2為第一管部5的厚度h的至少10%、優(yōu)選至少20%且更優(yōu)選至少50%或更大。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一管部5具有一厚度，該厚度為第二管部7的厚度的至少10%、優(yōu)選至少20%且更優(yōu)選至少50%或更大。如圖13所不,第一管部具有內(nèi)徑ID1和外徑OD1,且第二管部具有內(nèi)徑ID2和外徑OD2。圖2示出了處于其未膨脹狀態(tài)下的組件的截面圖。第一管部5和第二管部7在未膨脹狀態(tài)和膨脹狀態(tài)下被緊固在一起，如圖3所示。隨后，第二管部7被從第一管部5去除，如圖4所示。可以通過(guò)將其鉆掉、磨掉或加工掉去除第二管部7。在此實(shí)施例中，第二管部7由易于進(jìn)行鉆掉或磨掉而不損傷第一管部5的材料制成。第一管部5和第二管部7可以被鑄造或者模制在一起。也可以采用其它方式，諸如通過(guò)僅將第二管部而不將金屬的第一管部5酸分解，來(lái)去除第二管部7。在另一個(gè)實(shí)施例中，管組件I的第一管部5和第二管部7在未膨脹狀態(tài)下被緊固在一起，如圖5所示。在膨脹后，第二 7和內(nèi)部從第一管部5被釋放，從而在管部之間形成小的間隙，如圖6所示。這是由于材料的回彈能力。材料的回彈能力是指當(dāng)平軋金屬合金冷加工或膨脹時(shí)發(fā)生的狀況；在成型力釋放后，材料由于材料的彈性回復(fù)而具有部分回到其原始形狀的趨勢(shì)。殘余應(yīng)力使材料朝其原始位置回彈。這稱(chēng)為回彈并受材料的屈服強(qiáng)度影響。在圖6中，第二和內(nèi)管部回彈超過(guò)第一管部，并且這樣兩個(gè)管部彼此分開(kāi)而形成小的間隙。在未膨脹狀態(tài)下，管部5、7被壓配合、型鍛、軋制、過(guò)盈配合或摩擦配合在一起。為了能夠在膨脹后分開(kāi)，第一管部5由具有比第二管部7的材料高的屈服強(qiáng)度的材料制成，和/或第二管部由具有比第一管部的材料高的彈性模量的材料制成。當(dāng)?shù)谝还懿?和第二管部7的材料以這種方式不同時(shí)，內(nèi)部在膨脹后以比第一和外管部高的程度徑向向內(nèi)釋放，如圖14A-14C所示。這樣，內(nèi)部從第一管部5被釋放，從而形成間隙，該間隙是由管部的應(yīng)力應(yīng)變曲線上的彈性弛豫差異A e而導(dǎo)致的。
在圖14中，第一和第二管部由具有相同的彈性模量的材料制成，但第二管部的材料具有比第一管部的材料高的屈服強(qiáng)度。通過(guò)迫使膨脹裝置如錐或楔鐵通過(guò)第二管部的空腔而使第一和第二管部膨脹到e膨脹。當(dāng)膨脹裝置已通過(guò)時(shí)，第一和第二管部沿應(yīng)力/應(yīng)變曲線的斜坡回彈而形成第一和第二管部之間的間隙A 隨后，可以容易地去除第二管部，并且第一管部保持被緊固在井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面上以作為補(bǔ)貼密封至少一個(gè)開(kāi)口 25。在圖14B中，第一管部由具有比第二管部的材料高的彈性模量但具有比第二管部的材料低的屈服強(qiáng)度的材料制成。通過(guò)迫使膨脹裝置通過(guò)管組件并釋放來(lái)使第一和第二管部膨脹到e S*，第一和第二管部沿應(yīng)力/應(yīng)變曲線的斜坡回彈，從而形成第一和第二管部之間的間隙A e。如可見(jiàn)的，第一和第二管部之間的間隙A e已通過(guò)也使彈性模量有差異而增大。第二管部的平均膨脹應(yīng)變e 2, 可以與第一管部的平均膨脹應(yīng)變e 稍微不同。如從圖14C可見(jiàn)，這使第一和第二管部之間的間隙A e與圖14B相比最小化。然而，該間隙在膨脹后仍由于回彈效應(yīng)而發(fā)生。如上所述，隨后去除第二管部并且這可以借助于可去除的裝置如定位元件22通過(guò)拖動(dòng)第二部分7與第一部分5分離來(lái)完成。第二管部7可以不必釋放成使得不需要牽引力。兩個(gè)部分5、7之間仍可能存在一定摩擦，即使第二部分已被釋放成使得它不再被壓配合在第一管部5上。兩個(gè)部分5、7之間的摩擦可以是局部的，意味著在預(yù)定位置兩個(gè)部分之間仍保留了一定摩擦并且第二部分直到它被拖開(kāi)才移動(dòng)，從而留下第一管部作為密封開(kāi)口 25的補(bǔ)貼。當(dāng)?shù)谝还懿?由具有比第二管部7的材料高的彈性模量E的材料制成和/或第二管部由具有比第一管部的材料高的屈服強(qiáng)度Oy的材料制成時(shí)，提供了一種使第二管部在膨脹后從第一管部釋放的輕松方式。這樣，第二管部7起到使第一管部5膨脹的幫助工具的作用，并且易于在膨脹后去除。這是由于當(dāng)在膨脹后無(wú)應(yīng)力時(shí)各部分沿組件的徑向撓曲返回(flex back)的事實(shí)。如圖14A-14C所示,各部分的撓曲返回或回彈遵循以下方程式e=oy/E因此，第一管部可以由在膨脹后具有第一回彈能力的材料制成，第二管部可以由在膨脹后具有第二回彈能力的材料制成，其中第一回彈能力小于第二回彈能力。如圖1-10所示，第二管部的最大外徑在管組件的未膨脹狀態(tài)基本上等于第一管部的內(nèi)徑。這樣，第二管部易于在膨脹后去除，即使它在膨脹后未從第一管部被釋放，但需要被磨掉或鉆掉。于是，磨削工具必須具有與第二管部的外徑匹配的范圍。在圖1-6中，第二管部的第二長(zhǎng)度基本上等于或小于第一管部的第一長(zhǎng)度，從而使插入工具比在第一和第二管部如圖7-10所示具有不同長(zhǎng)度時(shí)更簡(jiǎn)單。如在圖1-10中可見(jiàn)，第一管部沿第一管部或第二管部的全長(zhǎng)被緊固在第二管部上。第一部分5和第二部分7也可以采用另一種方式如借助于粘合劑被彼此緊固。當(dāng)存在剪應(yīng)力時(shí)，例如，當(dāng)借助于錐來(lái)使管組件膨脹時(shí)，這種粘合劑連接最適合作為緊固裝置。然而，當(dāng)兩個(gè)部分5、7由于膨脹后的不均勻撓曲而分開(kāi)時(shí)，粘合劑不夠牢固以將這兩個(gè)部分保持在一起。第二管部7可以被完全或部分地緊固在第一管部5的內(nèi)表面6上。也可以借助于點(diǎn)焊將第一部分5和第二部分7彼此緊固。焊接點(diǎn)產(chǎn)生足夠的緊固能力以將整個(gè)組件置于與泄漏部位相對(duì)的位置。隨后，當(dāng)將錐10朝向工具拉拽以使兩個(gè)部 分5、7膨脹時(shí)，通過(guò)膨脹工具12將第一部分5和第二部分7保持在適當(dāng)位置。當(dāng)使部分5、7膨脹時(shí)，焊接點(diǎn)開(kāi)裂，當(dāng)管部再次釋放時(shí)，它們彼此分開(kāi)。也可以借助于中間層來(lái)將第一部分5和第二部分7彼此緊固。在組件膨脹后，使組件遭遇諸如酸之類(lèi)的流體，該流體分解中間層。這樣，管部5、7在膨脹后分開(kāi)，且第二和內(nèi)部部分可以易于被釋放，從而留下第一部分作為密封泄漏部位的補(bǔ)貼。通過(guò)能夠去除第二管部7，錐或另一種膨脹工具可以具有比足以使第一管部單獨(dú)膨脹的直徑小的外徑，因此，管組件I連同錐一起可以進(jìn)入通過(guò)已存在的補(bǔ)貼一也稱(chēng)為補(bǔ)貼套補(bǔ)貼方案。此外，可膨脹的錐不必是可膨脹的錐，導(dǎo)致膨脹工具的設(shè)計(jì)更復(fù)雜并因此留有更多部分未正常工作的風(fēng)險(xiǎn)。如上所述，第一管部5和第二管部7在組件的未膨脹狀態(tài)下被緊固在一起并在膨脹狀態(tài)下彼此完全或部分地釋放。在圖7的管組件I中，第二管部7具有比第一管部5的長(zhǎng)度I1長(zhǎng)的長(zhǎng)度12。當(dāng)使管組件I膨脹時(shí)，第二管部7的突出長(zhǎng)度被向內(nèi)牽拉成為徑向向內(nèi)突出的凸緣28，如圖8所示。在膨脹后，可去除的裝置拖動(dòng)第二管部7釋放并使它移動(dòng)離開(kāi)第一管部5。在圖9中，第二管部7具有在膨脹前向內(nèi)突出的凸緣29和在組件膨脹后向內(nèi)突出的凸緣。在膨脹后，可去除的裝置拖動(dòng)第二管部7釋放并使它移動(dòng)離開(kāi)第一管部5。在一個(gè)實(shí)施例中，第二管部7包括多個(gè)周向環(huán)元件，各環(huán)元件在未膨脹狀態(tài)下被緊固在第一管部5上。為了能夠在膨脹期間向外迫壓第一管部5，第二管部不必是完全空心的圓筒。在另一個(gè)實(shí)施例中，軸向?qū)蛟贾迷诃h(huán)元件之間，所述導(dǎo)向元件具有與環(huán)元件相同的厚度。當(dāng)軸向?qū)蛟贾迷诃h(huán)元件之間時(shí)，第二管部7形成格柵。然而，第二管部也可以采取網(wǎng)狀物的形式。圖11示出了具有管組件I和膨脹工具12的井下系統(tǒng)，所述膨脹工具12具有形式為錐或楔鐵的膨脹裝置10。錐借助于軸11連接到膨脹工具12的其余部分。當(dāng)插入管組件I時(shí)，該組件被緊固在錐與工具之間。當(dāng)工具12位于與泄漏部位相對(duì)的位置時(shí)，它在套管內(nèi)側(cè)錨定，并且膨脹裝置然后朝工具被牽拉，從而使軸11被牽拉到工具中，使管組件I膨脹。該膨脹裝置具有外徑，其中該膨脹裝置的最大外徑基本上等于井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑減去第二管的厚度的兩倍。如果管組件I包括突出的凸緣，則膨脹裝置10可以被用作可去除的裝置使得當(dāng)與膨脹裝置連接的軸11進(jìn)一步回縮到工具中時(shí)，或者當(dāng)工具移動(dòng)離開(kāi)第一管部時(shí)，膨脹裝置從第一管部5去除第二管部7。在一個(gè)實(shí)施例中，錘或楔鐵可以是可膨脹的。在該井下系統(tǒng)中，膨脹裝置10或膨脹工具12也可以包括炸藥、加壓流體、水泥、或其結(jié)合。在圖12中，管組件I被緊固在保持裝置14和該工具之間。保持裝置14借助于具有開(kāi)口的軸11連接到該工具。保持裝置14、管組件I和工具封閉空間或區(qū)域21——該空間或區(qū)域充填有流經(jīng)軸11中的開(kāi)口以便使管組件I膨脹的加壓流體。隨后，保持裝置14折疊或回縮。如果管組件I具有突出的凸緣，則保持裝置14還可以被用于使第二管部7從第一管部5回縮。在另一個(gè)實(shí)施例中，保持裝置14回縮并由可去除的裝置替代，該可去除的裝置適合于接合第二部分7的向內(nèi)突出的凸緣使得可去除的裝置將第二管部從第一管部5推出。在膨脹后，圖12中的空間也可以被充填諸如酸之類(lèi)的腐蝕性混合物，以便去除第
二管部7。在圖15中，井下系統(tǒng)的第二管部7更有彈性并且能夠符合非圓形形式。第二管部7由仍能夠傳遞錐的力以便使第一管部5膨脹的諸如橡膠之類(lèi)的彈性材料制成。這樣，可以使第一管部5膨脹成也壓靠在一定程度上呈橢圓形或另一種非圓形的截面形狀的套管上。在圖16中，井下系統(tǒng)包括借助于金屬絲23或纜索緊固在膨脹工具12上的圓盤(pán)形式的定位元件22。該圓盤(pán)具有比第二管的內(nèi)徑大的外徑，并且在與鄰近膨脹工具12的一端27相對(duì)的一端布置在第二管部7的外側(cè)，當(dāng)使管組件膨脹時(shí)，膨脹錐被朝所述膨脹工具12被牽拉。金屬絲在第二管部7內(nèi)延伸，并且當(dāng)管組件膨脹時(shí)，當(dāng)膨脹工具12移動(dòng)離開(kāi)第一管部5時(shí)，圓盤(pán)將第二管部拉開(kāi)。這樣，第二管部7在膨脹后被拉離第一管部5并隨同包括膨脹錐的膨脹工具12朝地表面(surface)被牽拉。在圖17和圖18中，定位元件22的形式是突出部或凸緣26并從膨脹裝置10徑向突出以使第二管在膨脹后回縮。在圖17中，膨脹錐保持管組件I被緊固在錐10和膨脹工具12在軸11不同于錐本身的另一端在錨13附近的其余部分之間。錨通過(guò)壓靠在井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面上來(lái)將工具錨定在井管結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)。在該位置，管組件I插在井管結(jié)構(gòu)中與待密封的開(kāi)口相對(duì)。隨后，如圖18所示，錐被迫使穿過(guò)管組件I并且凸緣26隨同錐的回縮一起壓迫第二管部，這樣，第二管部從第一管部回縮并隨同膨脹工具從井上升。也可以通過(guò)鉆削、磨削或加工工具、錘工具、推動(dòng)或拉動(dòng)工具、或其結(jié)合來(lái)去除第二管部7。第二管部7由塑料、天然或合成橡膠、玻璃纖維、金屬、或其結(jié)合制成。該金屬可以是鋁、鋼、鈦或鐵，并且合適的鋼材的一些示例可以是不銹鋼、具有超過(guò)40%鎳的金屬、形狀記憶合金或彈簧鋼。該塑料可以是聚酰胺、聚甲醛(P0M)、聚縮醛、多聚甲醛(polyformaldehyde,聚蟻醒)、聚醚醚酮(PEEK)、聚氯乙烯(PVC)或聚四氟乙烯(PTFE)。彈簧鋼是指具有很高的屈服強(qiáng)度的中碳或高碳鋼合金。第一管部5由諸如鋼或鐵之類(lèi)的金屬制成。第一管部5制成為具有所有已知品質(zhì)的補(bǔ)貼——這些品質(zhì)已經(jīng)被證實(shí)可以用于井下。管部5、7可以是冷拔或熱拔管狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)?shù)诙懿?由玻璃纖維制成時(shí)，膨脹裝置10包括適合于在膨脹期間加熱第二管部7和/或第一管部5的加熱裝置。當(dāng)密封井下井筒3中的井管結(jié)構(gòu)2內(nèi)側(cè)的開(kāi)口 25如泄漏部位時(shí)，確定開(kāi)口 25或泄漏部位，然后在未膨脹狀態(tài)下將管組件I布置成與泄漏部位相對(duì)，最后，使管組件膨脹直到第一管被壓向井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面。隨后，從第一管部5去除第二管部7。在去除第二管的步驟前，該方法可以包括以下步驟通過(guò)使膨脹裝置移動(dòng)通過(guò)管組件，徑向向外迫壓第一和第二管部，隨后，使膨脹裝置回縮脫離第二管使得第二管可以由于材料的回彈能力而自行回縮以具有比第一管部的內(nèi)徑小的外徑，來(lái)使第二管從第一管釋放。在膨脹期間，管組件I的第一管部5比井管結(jié)構(gòu)2的內(nèi)表面6在一定程度上更加被徑向向外迫壓，這是因?yàn)榈谝还懿?由于彈性弛豫(如早先提到的關(guān)于材料的回彈效應(yīng)和能力)而撓曲返回。
可以通過(guò)迫使膨脹裝置10如具有比第二管部的內(nèi)徑大的直徑的錐或楔鐵通過(guò)管組件，或者通過(guò)將錐或楔鐵布置在具有比第二管部的直徑小的直徑的管組件內(nèi)側(cè)，隨后使錐或楔鐵徑向膨脹，從而使管組件I膨脹，來(lái)執(zhí)行膨脹步驟。通過(guò)設(shè)置可膨脹的錐或楔鐵，補(bǔ)貼套補(bǔ)貼方案變得比在未設(shè)置可膨脹的錐或楔鐵的情況下更容易。膨脹裝置也可以借助于在彈性體或橡膠元件的任一側(cè)擠壓使得橡膠元件在膨脹工具12的軸向長(zhǎng)度上縮短同時(shí)增大其在膨脹工具12的徑向上的直徑來(lái)擴(kuò)大膨脹裝置的外徑。也可以通過(guò)封閉管組件I的端部，從而在管組件內(nèi)側(cè)提供限制區(qū)域21，隨后借助于流體或氣體對(duì)該限制區(qū)域進(jìn)行加壓，來(lái)執(zhí)行膨脹步驟。用于使管組件I膨脹的流體可以是包圍工具和/或井管結(jié)構(gòu)2的井筒3中存在的任何類(lèi)型的井流體。而且，該流體可以是水泥、氣體、水、聚合物或二元復(fù)合物，例如與結(jié)合劑或硬化劑混合或反應(yīng)的粉末或粒子。通過(guò)形成在膨脹后具有第一回彈能力的材料的第一管部，并形成在膨脹后具有第二回彈能力的材料的第二管部，其中第一回彈能力小于第二回彈能力，來(lái)制造管組件。在井下系統(tǒng)無(wú)法一直沉入套管中的情況下，可以使用井下?tīng)恳龣C(jī)來(lái)將井下系統(tǒng)一直牽拉或推動(dòng)到井內(nèi)的適當(dāng)位置。井下?tīng)恳龣C(jī)是任何類(lèi)型能夠在井內(nèi)推動(dòng)或拉動(dòng)工具的驅(qū)動(dòng)工具，諸如Well Tractor 盡管上文已結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將顯而易見(jiàn)的是，在不脫離如以下權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的前提下，可以想到若干改型。
權(quán)利要求
1.一種用于密封井下井筒(3)中的井管結(jié)構(gòu)(2)中的開(kāi)口的井下管組件(1)，包括 -由金屬制成的第一管部(5),其具有內(nèi)表面(6)、內(nèi)徑(ID1)、外徑(OD1)和在未膨脹狀態(tài)下的第一長(zhǎng)度(I1)，以及 -第二管部(7)，其具有外表面(8)、外徑(OD2)和第二長(zhǎng)度(12)，在未膨脹狀態(tài)下布置在所述第一管部?jī)?nèi)側(cè)， 其中，所述第一管部的內(nèi)表面在膨脹前被緊固在所述第二管部的外表面上并在膨脹后被釋放，并且 其中，所述第一管部由具有比所述第二管部的材料高的彈性模量或楊氏模量的材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下管組件，其特征在于，所述第二管部的最大外徑基本上等于所述第一管部的內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的井下管組件，其特征在于，所述第二長(zhǎng)度基本上等于或小于所述第一長(zhǎng)度。
4.一種用于密封井下井筒(3)中的井管結(jié)構(gòu)(2)中的開(kāi)口的井下管組件(I)，包括 -由金屬制成的第一管部(5),其具有內(nèi)表面(6)、內(nèi)徑(ID1)、外徑(OD1)和在未膨脹狀態(tài)下的第一長(zhǎng)度(I1)，以及 -第二管部(7)，其具有外表面(8)、外徑(OD2)和第二長(zhǎng)度(12)，在未膨脹狀態(tài)下布置在所述第一管部?jī)?nèi)側(cè)， 其中，所述第一管部的內(nèi)表面在膨脹前被緊固在所述第二管部的外表面上并在膨脹后被釋放，并且 其中，所述第二長(zhǎng)度基本上等于或小于所述第一長(zhǎng)度。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的井下管組件，所述第一管部由在膨脹后具有第一回彈能力的材料制成，所述第二管部由在膨脹后具有第二回彈能力的材料制成，其中所述第一回彈能力小于所述第二回彈能力。
6.一種用于密封井下井筒(3)中的井管結(jié)構(gòu)(2)中的開(kāi)口的井下管組件(1)，包括-由金屬制成的第一管部(5),其具有內(nèi)表面(6)、內(nèi)徑(ID1)、外徑(OD1)和在未膨脹狀態(tài)下的第一長(zhǎng)度(I1)，以及 -第二管部(7)，其具有外表面(8)、外徑(OD2)和第二長(zhǎng)度(12)，在未膨脹狀態(tài)下布置在所述第一管部?jī)?nèi)側(cè)， 所述第一管部的內(nèi)表面在膨脹前被緊固在所述第二管部的外表面上并在膨脹后被釋放， 其中，所述第一管部由在膨脹后具有第一回彈能力的材料制成，所述第二管部由在膨脹后具有第二回彈能力的材料制成，其中所述第一回彈能力小于所述第二回彈能力。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的井下管組件，其特征在于，所述第一管部沿所述第一管部或所述第二管部的全長(zhǎng)被緊固在所述第二管部上。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的井下管組件，其特征在于，所述第二管部具有一厚度(t2)，所述厚度(t2)是所述第一管部的厚度U1)的至少10%、優(yōu)選至少20%且更優(yōu)選至少50%,或者反之。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的井下管組件，其特征在于，所述第二管由金屬如鋁、不銹鋼、鈦、含有超過(guò)40%鎳的金屬、形狀記憶合金、彈簧鋼、鋼或鐵、或其任意結(jié)合制成。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的井下管組件，其特征在于，所述第二管部由具有比所述第一管部高的屈服強(qiáng)度的材料制成。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的井下管組件，其特征在于，所述第一管部和所述第二管部被機(jī)械地連接，諸如被壓配合、型鍛、軋制、過(guò)盈配合或摩擦配合在一起。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的井下管組件，其特征在于，所述第二管部借助于中間層被緊固在所述第一管部的內(nèi)表面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的井下管組件，其特征在于，所述中間層由在遇到諸如酸之類(lèi)的流體時(shí)能夠分解的材料制成。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的井下管組件，其特征在于，所述第二管部由當(dāng)遇到諸如酸之類(lèi)的流體時(shí)能夠分解的材料制成。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的井下管組件，其特征在于，所述第二管部由天然或合成橡膠、玻璃纖維、塑料如聚酰胺、聚甲醛(POM)、聚縮醛、聚蟻醛、聚醚醚酮(PEEK)、聚氯乙烯(PVC)或聚四氟乙烯(PTFE)、或金屬如鋁、不銹鋼、鈦、形狀記憶合金、彈簧鋼、鋼或鐵、或其任意結(jié)合制成。
16.—種井下系統(tǒng),包括 -具有內(nèi)徑的井管結(jié)構(gòu)， -根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的井下管組件，以及 -用于使所述第一和第二管部在套管內(nèi)側(cè)膨脹的膨脹工具。
17.一種用于密封井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的井下系統(tǒng)，所述井管結(jié)構(gòu)具有內(nèi)徑，所述井下系統(tǒng)包括 -根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的井下管組件，以及 -用于使第一和第二管部在套管內(nèi)側(cè)膨脹的膨脹工具。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的井下系統(tǒng)，其特征在于，所述膨脹工具具有基本上等于所述井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑減去所述第二管的厚度的兩倍的最大外徑。
19.根據(jù)權(quán)利要求16-19中任一項(xiàng)所述的井下系統(tǒng)，其特征在于，所述膨脹工具包括軸(11)和膨脹裝置(10)，諸如錐或楔鐵。
20.一種用于密封井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的井下系統(tǒng)，所述井管結(jié)構(gòu)具有內(nèi)徑，所述井下系統(tǒng)包括 -用于在套管中膨脹的第一管部(5)，所述第一管部由金屬制成并具有內(nèi)表面(6)、厚度U1)和第一長(zhǎng)度(I1), -第二管部(7)，其具有外表面(8)、厚度(t2)和第二長(zhǎng)度(12)，其布置在所述第一管部?jī)?nèi)側(cè)，和 -用于使所述第一和第二管部在所述套管內(nèi)側(cè)膨脹的膨脹工具(12)， 其中，所述膨脹工具包括與膨脹裝置(10 )如錐或楔鐵連接的軸(11)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的井下系統(tǒng)，其特征在于，所述膨脹裝置具有外徑，其中所述膨脹裝置的最大外徑基本上等于所述井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑減去所述第二管的厚度的兩倍。
22.根據(jù)權(quán)利要求16-21所述的井下系統(tǒng)，其特征在于，所述井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑在膨脹后基本上不變。
23.根據(jù)權(quán)利要求16-22中任一項(xiàng)所述的井下系統(tǒng)，其特征在于，所述膨脹裝置具有從所述膨脹裝置徑向突出以使所述第二管在膨脹后回縮的突出部或凸緣(26)。
24.根據(jù)權(quán)利要求16-23中任一項(xiàng)所述的井下系統(tǒng)，其特征在于，所述膨脹工具包括借助于金屬絲或軸連接到所述膨脹裝置的定位元件(22)，所述回縮部件具有比所述第二管的內(nèi)徑大的外徑。
25.根據(jù)權(quán)利要求16-24中任一項(xiàng)所述的井下系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括用于井下運(yùn)動(dòng)的井下?tīng)恳龣C(jī)。
26.一種用于密封井下井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的方法，所述方法包括以下步驟 -確定泄漏部位， -將根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的井下管組件在未膨脹狀態(tài)下布置成與所述泄漏部位相對(duì)， -通過(guò)使膨脹裝置移動(dòng)通過(guò)所述管組件來(lái)使所述管組件膨脹直到所述第一管被壓向所述井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面，以及 -完全或部分地去除所述管組件的第二管部。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括以下步驟通過(guò)使所述膨脹裝置移動(dòng)脫離所述第二管使得所述第二管能夠自行回縮成具有比所述第一管部的內(nèi)徑小的外徑來(lái)使所述第二管從所述第一管釋放。
28.根據(jù)權(quán)利要求26或27中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于 -通過(guò)迫使具有比所述第二管部的內(nèi)徑大的直徑的錐或楔鐵通過(guò)所述管組件，或者通過(guò)使錐或楔鐵布置在管組件內(nèi)側(cè)并具有比所述第二管部的直徑小的直徑，隨后使所述錐或楔鐵徑向膨脹，從而使所述管組件膨脹，來(lái)執(zhí)行所述膨脹步驟， -通過(guò)封閉所述管組件的端部，從而在所述管組件內(nèi)側(cè)提供限制區(qū)域，隨后借助于流體或氣體來(lái)對(duì)所述限制區(qū)域進(jìn)行加壓，來(lái)執(zhí)行所述膨脹步驟，或者-借助于炸藥來(lái)執(zhí)行所述膨脹步驟。
29.根據(jù)權(quán)利要求26-28中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于 -通過(guò)磨削、鉆削、加工、錘擊、推動(dòng)、拉動(dòng)或通過(guò)拉動(dòng)定位裝置來(lái)執(zhí)行所述去除步驟，或者 -通過(guò)添加腐蝕性混合物來(lái)執(zhí)行所述去除步驟。
30.一種用于密封井下井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的方法，所述方法包括以下步驟 -將根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的井下管組件布置成與所述開(kāi)口如泄漏部位相對(duì)， -通過(guò)使膨脹裝置移動(dòng)通過(guò)所述管組件來(lái)使所述第一和第二管部膨脹直到所述第一管被壓向所述井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面，以及 -由于所述第一和第二管部的不同回彈能力而使所述第二管部從所述第一管部釋放。
31.根據(jù)權(quán)利要求26-30中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟 -由在膨脹后具有第一回彈能力的材料形成所述第一管部，以及 -由在膨脹后具有第二回彈能力的材料形成所述第二管部， 其中，所述第一回彈能力小于所述第二回彈能力。
32.一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的井下管組件的制造方法，包括以下步驟 -由在膨脹后具有第一回彈能力的材料形成所述第一管部，以及 -由在膨脹后具有第二回彈能力的材料形成所述第二管部， 其中，所述第一回彈能力小于所述第二回彈能力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于密封井下井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的井下管組件，該井下管組件包括第一管部和第二管部，所述第一管部由金屬制成，具有內(nèi)表面、內(nèi)徑、外徑和在未膨脹狀態(tài)下的第一長(zhǎng)度，所述第二管部具有外表面、外徑和第二長(zhǎng)度，在未膨脹狀態(tài)下布置在所述第一管部?jī)?nèi)側(cè)。此外，本發(fā)明涉及一種用于密封井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的井下系統(tǒng)。此外，本發(fā)明涉及一種密封井下井筒中的井管結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口的方法和一種用于制造井下管組件的制造方法。
文檔編號(hào)E21B29/10GK102770619SQ201180010591
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月22日
發(fā)明者J·哈倫德巴克, P·黑澤爾 申請(qǐng)人:韋爾泰克有限公司