[发明专利]用于给井眼加衬的系统

说明书

本发明提供一种用于给井眼加衬管的系统。该系统包括布置在井眼中的可膨胀管状元件，该管状元件具有第一端部分和第二端部分，第二端部分延伸到位于井眼中的管状壁内。布置一膨胀器，以通过该膨胀器在从第一端部分到第二端部分的方向上穿过管状元件的运动而使管状元件径向膨胀，所述方向定义为膨胀方向。所述系统还包括有锚固器，所述锚固器将所述第二端部分锚固到管状壁上，使得锚固器大体上防止所述第二端部分在膨胀方向上运动以及允许所述第二端部分在与所述膨胀方向相反的方向上运动。

本申请是名称为“用于给井眼加衬的系统”、国际申请日为2012年1月30日、国际申请号为PCT/EP2012/051461、国家申请号为201280007424.X的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于给井眼加衬的系统，该系统包括布置在井眼中的可膨胀管状元件。所述井眼是例如用于生产烃流体的井眼。

背景技术

在传统井眼钻探过程中，钻制井眼的多个节段，并在随后的步骤中设置套管或衬管。在各步骤中，钻柱下行穿过已经安装在井眼中的套管，在安装的套管或衬管下方钻探新的井眼节段。对于这个程序，即将安装在新钻探的井眼节段的各套管必须穿过前面安装的套管。所以，新的套管的外径要小于之前套管的内径。

因此，可获得的用于生产烃流体的井眼的直径随着深度而减小。对于较深井来说，这将导致不切实际的小直径。

在传统井眼术语中，词语套管是指从地面延伸至井眼内的管状部件，词语衬管是指从井下部位延伸至井眼内的管状部件。然而，在本说明书的上下文中，引用的套管和衬管没有这种暗含的差异。

已经提出通过利用一系统克服井眼内径阶梯式变小的问题，一可膨胀管状元件被下放到井眼中，然后利用膨胀器径向膨胀为较大直径，所述膨胀器被拉、推或泵送穿过该管状元件。

US-2004/0231860-A1公开了这样的系统，其中，可膨胀管状元件的端部分首先膨胀抵靠井眼壁，以便将端部分锚固到井眼壁上。使用悬挂于展开管柱的可膨胀封隔器来使端部分膨胀。然后，展开管柱被收回到地面，将设有膨胀器的工作管柱下放到井眼中，以膨胀管状元件的其余部分。

该已知系统存在这样的缺陷：分开的管柱必须下放到井眼中以将管状元件的端部分锚固到井眼壁上，然后用膨胀器膨胀管状元件的其余部分。此外，在用膨胀器膨胀过程中，由于膨胀器从被锚固的端部分离开以便管状元件在轴向拉力下膨胀，所以膨胀力较大。

US-3162245公开了一种用于在井的套管内放置金属衬管的方法和设备。该设备用在缆索上。在点燃推进剂时，来自推进剂的气体将液压致动的卡瓦压紧在套管壁上。同时，气体压力施加于液压缸和活塞，在这里，其起作用迫使膨胀器锥形体穿过波纹管，从而使该波纹管向外膨胀而抵靠套管。当该锥形体到达一杆时，杆上的压力致动一点火机构，该点火机构引爆助爆药包而摧毁脆性的缸筒和所述杆。

US-3162245的设备的缺点包括，由于缸筒和杆被摧毁，其只能使用一次。碎片会保留在井眼中，可能导致堵塞。另外，该设备设计成用在缆索上，用于膨胀波纹管的所有的力在设备的活塞-缸筒组件内的闭环系统中解决。所述闭环不包括卡瓦，卡瓦不适于对套管施加轴向膨胀力。

本发明的目的是提供一种改进的用于给井眼加衬的系统，其克服了现有技术的缺陷。

发明内容

依照本发明，提供一种用于给井眼加衬的系统，该系统包括：布置在井眼中的可膨胀管状元件，该管状元件具有第一端部分和第二端部分，第二端部分延伸到位于井眼中的管状壁内；膨胀器，其布置成通过使该膨胀器在从第一端部分到第二端部分的方向上穿过管状元件的运动而使管状元件径向膨胀，所述方向定义为膨胀方向，该系统还包括有锚固器，所述锚固器将所述第二端部分锚固到管状壁上，使得锚固器基本上防止所述第二端部分在膨胀方向上运动以及允许所述第二端部分在与膨胀方向相反的方向上运动。