[其他]带密封机构的钻孔套管补缀件

说明书

本发明是在油井或气井中把一段新的钻孔套管连接到老的钻孔套管上並加以密封的装置。更准确地说，本发明公开了一种用来连接在高温和高压条件下工作的两段钻孔套管，並把这两段套管进行密封的钻孔套管补缀件。

钻孔套管补缀件是用来连接和密封两组钻孔套管的，一般是在油井或气井那样的竖井里连接和密封具有同样直径的两组钻孔套管。竖井的钻孔套管经过一定时期，由于不利的竖井环境等影响可能被腐蚀和破坏而变成不能使用。在大多数情况下往往是用一个普通的钻孔套管切割工具切掉已破坏的钻孔套管上部，並用一个钻孔套管补缀件把一段新的钻孔套管连接到老的钻孔套管上。在另外一些情况下，当把钻孔套管下到竖井里去时它可能引起堵塞，为了继续正常的操作，此时就需要去掉这个堵塞的钻孔套管上部，並用钻孔套管补缀件重新接上一段新的钻孔套管。此外，一个钻孔套管可能已被封口，而过后又希望重新把竖井打开，这可以通过切除封口並接上一段新的钻孔套管来完成。在上述每种情况下都需要把新的钻孔套管紧紧地连接到老的钻孔套管顶部上，而这正是钻孔套管补缀件的作用。

本发明的钻孔套管补缀件设计成能提供在两段钻孔套管间相互紧密的密封和连接。这个钻孔套管补缀件在不利的竖井环境下都能应用，例如在高温和高压下。一般，本发明的钻孔套管补缀件包含一个本体机构，它适于安装在老的钻孔套管上並把补缀件导引到位;一个滑动机构，它是通过本体机构向上移动而起作用的，从而来紧密地连接两段钻孔套管;一个密封机构，它也是通过本体机构向上移动而起作用的，以此来密封两段钻孔套管的连接处並防止补缀件上流体压力损失，即使在高温高压条件下也是这样的结构。钻孔套管延伸部分把一段新的钻孔套管连接到一段老的上面，这段新的钻孔套管是供钻孔套管补缀件定位和安装之用。上述的滑动机构包括一个可伸缩的滑套和滑箍，它的作用是通过新的钻孔套管而夹住老的钻孔套管，由滑套和滑箍彼此相对移动来箍住现有的钻孔套管。当钻孔套管补缀件作用时，本体滑套紧密地箍住钻孔套管补缀件本体，从而把一段新的钻孔套管结合到一段老的钻孔套管上。在钻孔件施加的压力解除时，防止两段套管间的连接处松开。

本发明中的密封机构是通过对一段新的钻孔套管上加压而起作用，用来提供高温和高压下的密封以及防止补缀件上的泄漏。这个密封机构包括有一个绕在老的钻孔套管周长上、又位于钻孔套管补缀件上的铅环;並至少有一个圆柱形的密封件，这个圆柱形的密封件有一个由可变形材料构成的中央部分和两个金属丝网组成的端部。在一个实施例中，铅环和可变形材料部分可以是同一个元件。然而在最佳实施例里，可变形材料部分是橡胶，而铅环是一个独立的元件、位于圆柱形密封件的上端。在另一个实施例中，圆柱形密封件配设在铅环的上端和下端两侧上。当压缩两端金属丝网部分使密封机构起作用时，金属丝网部分先压缩形成一个包围可变形材料的空囊，然后再压缩可变形材料部分，並为钻孔套管补缀件和老的钻孔套管间提供了严密的密封。通过这段新的钻孔套管上继续施加的压力而引起铅环的压缩，从而为钻孔套管补缀件的内壁和老的钻孔套管延伸部分间提供了严密的初级密封。在密封件中所用的金属丝网有足够好的质量，在钻孔套管补缀件作用时，根据金属丝网受压缩，它的质量足以保证为钻孔套管补缀件内壁和老的钻孔套管的外壁面之间提供固体金属密封。最好这个金属丝网由不锈钢或其他耐腐蚀的金属制造。上述的可变形材料部分也可以由耐竖井中流体腐蚀的和耐高温高压的材料构成，例如用碳氟橡胶，这种橡胶具有足以在竖井压力作用下使橡胶流动而又不发生剪断或裂开的延伸率，即大约有100%以上的延伸率，最好用具有约150%以上延伸率的。氟橡胶具有90丢洛（Duro），它就是一种具有150%延伸率的橡胶。金属丝网和可变形材料最好在它们制造过程中就结合在一起，即可用粘合或加压等方法将它们相结合，这样，它们就能象一个元件那样安装在一起。

至今，都是用铅提供钻孔套管补缀件中的密封，由于铅对竖井中一般所要找的流体都具有惰性，因而它是一种最佳的密封材料。铅在加压下冷加工成密封件所需要的形状，这在有粗糙表面的老钻孔套管里特别有用。然而由于铅即使在室温下都能冷加工成形，在高温高压条件下就发生流动，从而使它完全失去密封的功能。在本发明中采取了由可压缩的金属丝网部分和可变形的材料所构成的密封件来防止铅沿钻孔套管纵向的流动，这样，即使在高温高压下，当通过由新的钻孔套管施加压力而使钻孔套管的补缀件作用时，铅仍然可用作初级密封。

对包括附图的详细说明进行研究之后本发明就一目了然了，附图中：

图1a和1b是本发明钻孔套管补缀件的横断面图。