[发明专利]膨胀装置

说明书

技术领域

本发明涉及在井眼(wellbore)中使用的封隔器(packer)和桥塞式(bridge plug type)工具。

背景技术

封隔器工具和其他井眼分隔装置(wellbore isolation device)有时具有不期望地径向突出且不经意地接触井眼、井眼内的套管(casing)或其他物体的元件。这种接触有时导致封隔器工具受损和/或装置过早从试车(run in)构造过渡至设定构造。例如，一些井眼分隔装置的传统卡瓦块(slip segment)通过使用一个或多个箍(band)有些紧密地抵靠心轴而固定在一起。这些箍可旨在起动工具时伸展或破裂以允许张开。然而，当井眼分隔装置经受不经意的扰动时，这些箍对不经意张开的抵抗力有限。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于井眼维修工具的膨胀装置，包括：楔形件，所述楔形件包括具有顶端的截头圆锥形壁，所述楔形件沿着中心轴线同轴地构造；多个卡瓦块，每个卡瓦块包括具有倾斜表面的内表面；以及至少一个桥状件(bridge)，将每个倾斜表面连接至截头圆锥形壁。

在另一方面中，本发明提供了一种操作井眼维修工具的方法，包括：沿着中心轴线纵向地压缩膨胀装置；在充分压缩之后，使多个卡瓦块与楔形件分离；使楔形件相对于卡瓦块移动；以及在楔形件相对于卡瓦块的充分移动之后，使至少两个卡瓦块彼此分离。

附图说明

图1是根据一实施例的处于其试车构造中的桥塞工具的斜视图；

图2是处于其试车构造中且位于井内的图1的桥塞工具的横截面图；

图3是图1的桥塞工具的膨胀装置的斜视图，此时膨胀装置处于其试车构造中；

图4是图3的膨胀装置的斜横截面图；

图5是图3的膨胀装置的正交横截面图；

图6是在井内处于其试车构造中的图1的桥塞工具的横截面图；以及

图7是可替代膨胀装置的正交横截面图。

具体实施方式

在以下附图和描述中，在整个说明书和附图中，相似部件通常分别用相同的参考标号标出。附图无需按比例绘制。为了清楚简明，本发明的某些特征可能以放大的比例示出或以某种示意性形式示出，并且常规元件的某些细节可能未示出。

除非另有说明，术语“连接(connect)”、“接合(engage)”、“联接(couple)”、“附接(attach)”、或任何其他描述元件之间的相互作用的术语的任何形式的任何使用都并非意在将此相互作用限制为元件之间的直接相互作用，而是还可包括所述元件之间的间接相互作用。在以下论述和权利要求书中，术语“包括(including)”和“包含(comprising)”以开放式使用，因此应解释为表示“包括但不限于...”。出于描述的目的，将参考上或下，其中“上(up)”、“上部(upper)”、“向上(upward)”、或“上游(upstream)”表示朝着井眼的表面，并且“下(down)”、“下部(lower)”、“向下(downward)”或“下游(downstream)”表示朝着井的终端，而不管井眼方位是怎样的。本文中使用的术语“层(zone)”或“油层(pay zone)”表示指定用于作业或生产的井眼的分离部分，并可表示整个油气层或单个油气层的分离部分，诸如相同油气层的水平地和/或竖直地隔开的部分。

如本文中所使用的，术语“层间分隔工具”将用于表明可操作成在井眼内控制流体的流动或分隔压力层的任何类型的可致动装置，包括但不限于桥塞、压裂塞、以及封隔器。术语层间分隔工具可用于表示永久性装置或可回收装置。

如本文中所使用的，术语“桥塞”将用于表明一种井底工具，所述井底工具可设置并设定为分隔井眼的位于该井底工具以下的下部和井眼的位于该井底工具以上的上部。术语桥塞可用于表示永久性装置或可回收装置。

如本文中所使用的，术语“密封(seal)”、“密封(sealing)”、“密封接合(sealing engagement)”或“液压密封(hydraulic sealing)”旨在包括“完全密封(perfect seal)”、以及“非完全密封(imperfect seal)”。“完全密封”可表示这样一种流动限制(密封)，即，其防止所有流体流经或流过该流动限制，并迫使所有流体转向或停止。“非完全密封”可表示这样一种流动限制(密封)，即，其基本上防止所有流体流经或流过该流动限制，并迫使流体的绝大部分转向或停止。