[发明专利]用于使得管状件在井眼中膨胀的膨胀组件、顶部锚固件和方法

权利要求书

1.一种用于使得管状件在井眼中膨胀的膨胀组件，所述膨胀组件包括顶部锚固件，所述顶部锚固件包括：

工作管柱；

推进器环形件，所述推进器环形件通过第一可释放联接件联接到所述工作管柱；

坡形体，所述坡形体具有一个或多个坡形表面，所述坡形体通过第二可释放联接件能够释放地联接到所述工作管柱，所述第二可释放联接件在释放时允许所述工作管柱相对于所述顶部锚固件运动；

一个或多个锚固件分段，每个锚固件分段具有一个或多个楔形表面，所述楔形表面与所述坡形体的所述坡形表面相对应并且相接合，所述锚固件分段的一个端部接合所述推进器环形件；

释放环，所述释放环包封所述工作管柱，并且布置在所述锚固件分段的相对端部处；

一个或多个键齿部，所述键齿部将所述释放环连接到所述推进器环形件，以使得所述释放环和所述推进器环形件联合运动；和

致动器件，所述致动器件用于释放所述第一可释放联接件。

2.根据权利要求1所述的膨胀组件，所述第一可释放联接件包括第一组剪力栓，所述第一组剪力栓提供了第一阈值剪切力，

所述第二可释放联接件包括第二组剪力栓，所述第二组剪力栓具有第二阈值剪切力，所述第二阈值剪切力超过所述第一阈值剪切力。

3.根据权利要求1所述的膨胀组件，所述膨胀组件包括：

膨胀构件，所述膨胀构件连接到所述工作管柱的井下端部；和

可膨胀衬管，所述可膨胀衬管包封所述工作管柱的位于所述顶部锚固件和所述膨胀构件之间的至少一部分。

4.根据权利要求3所述的膨胀组件，所述膨胀组件包括：

钻柱段，所述钻柱段使得膨胀构件在井下延伸；和

钻头，所述钻头布置在所述钻柱段的井下端部处。

5.根据权利要求4所述的膨胀组件，所述膨胀组件包括：

可旋转的工具柱，所述工具柱连接到所述工作管柱的井上端部，用于使得所述钻头和所述膨胀组件旋转。

6.根据权利要求3所述的膨胀组件，所述膨胀组件包括：

扶正器，所述扶正器联接到所述释放环的井下端部，用于使得所述可膨胀衬管的端部相对于所述工作管柱对中。

7.根据权利要求6所述的膨胀组件，其中，所述扶正器的井下端部设置有对中倒角部，用于捕获并且引导所述可膨胀衬管的所述端部。

8.根据权利要求6所述的膨胀组件，其中，所述扶正器的所述井下端部相对于所述顶部锚固件的径向平面成角度γ，所述角度γ＞0。

9.根据权利要求1所述的膨胀组件，其中，所述致动器件包括：

棒构件，所述棒构件接合所述推进器环形件；

管状覆盖件，所述管状覆盖件覆盖并且引导所述棒构件，所述覆盖件连接到所述工作管柱；

流体腔，所述流体腔由所述覆盖件和所述棒构件包封；和

一个或多个流体开口，所述一个或多个流体开口提供了从所述工作管柱的内部流体通道至所述流体腔的流体通路。

10.根据权利要求9所述的膨胀组件，其中，用凝胶状材料填充所述流体开口。

11.根据权利要求1所述的膨胀组件，所述顶部锚固件包括弹簧构件，所述弹簧构件布置在所述一个或多个锚固件分段和对应的坡形表面之间。

12.根据权利要求1所述的膨胀组件，所述膨胀组件包括投掷件捕获器，所述投掷件捕获器设置在所述工作管柱的内部流体通道中。

13.根据权利要求1所述的膨胀组件，其中，所述一个或多个锚固件分段的外表面设置有多个齿，每个齿具有小于90度的前角α。

14.根据权利要求13所述的膨胀组件，其中，所述齿具有处于40度至80度之间的前角α和处于5度至30度之间的后角β。