[发明专利]井下可膨胀金属管结构

权利要求书

1.一种井下可膨胀金属管结构(1)，其要在井(2)的井下从第一外径(D₁)膨胀至第二外径(D₂)以紧贴套管(3)或井孔(4)的内表面(12)，所述井下可膨胀金属管结构具有管结构外表面(5)和纵向延伸方向(L)并且包括：

-设置在管结构外表面上并具有沿所述纵向延伸方向的距离(d)的第一周向边缘(6)和第二周向边缘(7)；以及

-布置在所述周向边缘之间的周向密封元件(8)，

其中，所述井下可膨胀金属管结构还包括：

-周向弹性元件(9)，该周向弹性元件具有背向所述管结构外表面的外表面部分(10)并具有沿所述纵向延伸方向的延伸长度(E₁,E₂)，所述周向弹性元件的延伸长度小于所述距离；

-在所述纵向延伸方向上邻近所述周向弹性元件布置的空间(11)；以及

-所述周向密封元件的与所述周向弹性元件的外表面部分至少局部地重叠的第一部分(14,14A)，所述周向弹性元件布置在所述周向密封元件的所述部分与所述管结构外表面之间。

2.根据权利要求1所述的井下可膨胀金属管结构，其中，所述周向密封元件具有所述周向弹性元件布置于其中的一个或多个凹部(29)。

3.根据权利要求1或2所述的井下可膨胀金属管结构，其中，所述周向密封元件包括第二部分(14B)，所述第二部分和所述第一部分限定出所述周向弹性元件布置于其中的凹部。

4.根据权利要求3所述的井下可膨胀金属管结构，其中，所述第二部分具有第一部分厚度(t₂)，所述第一部分厚度大于所述周向弹性元件的高度。

5.根据权利要求4所述的井下可膨胀金属管结构，其中，所述周向密封元件的所述第一部分(14)具有第二部分厚度(t₂)，所述第二部分的第一部分厚度大于所述部分的第二部分厚度。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的井下可膨胀金属管结构，其中，所述凹部具有沿所述纵向延伸方向的凹部延伸长度(E_r)，所述周向弹性元件的延伸长度小于所述凹部延伸长度。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的井下可膨胀金属管结构，其中，所述周向弹性元件的弹性大于所述周向密封元件的弹性。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的井下可膨胀金属管结构，其中，所述周向密封元件是第一周向密封元件，所述井下可膨胀金属管结构包括第二周向密封元件(8,8B)。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的井下可膨胀金属管结构，其中，所述周向弹性元件是第一周向弹性元件，所述井下可膨胀金属管结构包括第二周向弹性元件。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的井下可膨胀金属管结构，其中，所述周向密封元件由聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)或具有与PEEK、PTFE或PFA的特性类似的特性的材料制成。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的井下可膨胀金属管结构，其中，所述周向密封元件由具有在230℃以上，优选250℃以上，更优选300℃以上的熔点的材料制成。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的井下可膨胀金属管结构，其中，所述周向弹性元件是螺旋弹簧。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的井下可膨胀金属管结构，其中，在所述第一周向边缘和/或所述第二周向边缘与所述周向密封元件(8)之间布置有开口环形保持元件(30)，所述开口环形保持元件形成用于所述周向密封元件的止挡，以及

其中，所述开口环形保持元件具有多于一个绕圈，使得当所述可膨胀金属管结构从所述第一外径膨胀至所述第二外径时，所述开口环形保持元件被部分地退绕。

14.根据权利要求13所述的井下可膨胀金属管结构，其中，所述开口环形保持元件在所述可膨胀金属管结构从所述第一外径膨胀至所述第二外径时退绕少于一个绕圈。