[发明专利]在井眼中安装可膨胀的管状件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在井眼中安装管状元件的方法，其中管状元件在井眼中径向膨胀，以致形成膨胀的管状部分和未膨胀的管状部分，由此在管状元件与井眼壁之间形成环形空间。

背景技术

在下文的描述中，术语“壳体”用来指井眼壳体或井眼衬套。用于生产烃流体的井眼通常设置有用于稳定井眼壁和/或提供层位封隔的一个或多个壳体。将水泥泵送至井眼内，以密封环形空间和将壳体固定在井眼中。一般而言，几个壳体以嵌套配置设置在不同的井深间隔处，其中，每个后续的壳体直径小于前面的壳体直径，以便允许后续的壳体穿过前面的壳体下降。

近来，使管状元件在井眼中径向膨胀已经变成了通常作法。例如，使壳体膨胀，以允许在井眼中得到更大的可用空间，或者将管状元件抵靠已有的壳体膨胀，以形成管状履层和作为用于烃流体的生产导管。还提出，通过径向膨胀各个壳体至大体上与前面的壳体相同的直径，构造单直径井。因而可以实现，与其中可利用直径随各个后续壳体台阶式减少的传统嵌套配置相比，壳体的可利用内径在整个井眼深度上大体上恒定。单直径构想对于很深的井眼或对于延长的到达井眼来说尤其值得关注。为了在井眼中膨胀管状元件，直径比未膨胀的管状元件内径大的膨胀器被泵送、推动或拉动穿过管状元件，有时结合膨胀器的旋转。

在壳体于井眼中膨胀的的应用中，通常需要向壳体与井眼壁之间的环形空间内泵送水泥或其他合适的硬化流体，以便在井眼中密封和固定壳体。可以在壳体径向膨胀之前或之后将水泥泵送至环形空间内，但是，在大多数应用中，优选在壳体膨胀之前泵送水泥，因为在膨胀工序之后将水泥充分地泵送至环形空间内是不可行的。但是，因为在水泥硬化之后，壳体不可能再膨胀，所以这样的过程限制了膨胀工序可利用的时间周期。鉴于以上，使用具有低硬化速率的水泥是可行的。但是，在水泥已经被泵送至环形空间之后，如果膨胀工序被推迟例如由于意外事故，则仍然存在水泥在膨胀工序完成之前硬化的危险。在整个管状元件已经膨胀之前水泥硬化会导致管状元件的未膨胀部分在井眼中形成障碍的情形。因而，尽管在大多数应用中希望膨胀整个管状元件，但是，仍然需要一种无论是计划好的还是无计划的、只要膨胀管状件的一部分的合适的膨胀方法。

发明内容

所以，本发明的目的是提供一种在井眼中安装可膨胀的管状元件的改进方法，所述方法能够克服上述缺陷。

依照本发明，提供一种在井眼中安装可膨胀的管状元件的方法，该方法包括：

-将管状元件下降至井眼中，由此在管状元件与井眼壁之间形成环形空间；

-将第一化合物定位于环形空间中，第一化合物适于在与第二化合物接触时与之协作，以致形成将管状元件锚固在井眼中的环形体；

-径向膨胀管状元件的一部分；

-诱导第二化合物进入环绕所述膨胀的管状部分的环形空间的一部分；和

-从膨胀的管状部分断开管状元件的未膨胀部分，并从膨胀的管状部分上移除未膨胀的管状部分。

用这样的方式，其实现，环形体只形成在环绕膨胀的管状部分的环形空间部分中，这样，只有膨胀的管状部分锚固在井眼中。管状元件的未膨胀部分没有锚固在井眼中，因而，仍然可以从井眼中移除，或者仍然可以穿过膨胀部分更深地下降至井眼中。适当地，环形体还起到密封井眼中的膨胀的管状部分的功能。

管状元件优选设置有容纳所述第二化合物的容器装置，其中，在管状元件的所述部分径向膨胀时，诱导容器装置将第二化合物释放至环形空间的所述部分中。例如，可以通过在管状元件的所述部分径向膨胀时使容器变形，从容器装置释放第二化合物。

容器装置优选包括至少一个环绕管状元件的环形容器。更优选地，容器装置包括多个沿管状元件轴向间隔开的环形容器，各个容器在管状元件周围延伸。

如果管状元件具有使烃流体流入管状元件的入口部分，优选的是，在所述入口部分处不存在所述容器装置。为了允许烃流体没有障碍地流至入口部分，适当地从环绕所述入口部分的环形空间部分移除第一化合物。

在一优选实施例中，第二化合物是活化化合物，第一化合物是适于在与活化化合物接触时硬化的流体性化合物。

而且，流体性化合物适于慢慢地自身硬化，而活化化合物起到加速硬化过程的作用。如此可以实现，活化化合物必须只在离散的部位注射到环形空间中，而非沿着膨胀的管状部分的长度连续地注射。流体性化合物在离散的部位硬化加速，从而为管状元件提供足够的初始锚固功能。在流体性化合物其余部分本身硬化之后，提供完全的锚固功能。