[发明专利]扩展管状部件的方法和可扩展管

说明书

本发明提供一种具有涂覆有固态润滑膜(10)的相对粗糙(1.5到10μm)内表面(5)的管状部件(1)，所述固态润滑膜在50℃与110℃之间的范围内的温度下转换为大体上粘性橡胶状的粘弹塑性相，所述管状部件通过移动具有相对平滑外表面(粗糙度<1.5μm)的扩展部件(24)穿过而进行扩展，使得在扩展期间，在所述管状部件(1)与扩展心轴(24)之间产生粘性粘弹塑性的大体上橡胶状的润滑膜(44)，所述膜保持粘结到所述扩展管(1)的所述粗糙内表面(5)，但并不粘附到所述相对热和平滑的扩展部件(24)。

技术领域

本发明涉及扩展管状部件的方法和可扩展井管。

背景技术

用于产生烃流体的井筒通常具备钢套管和/或内衬以为井筒壁提供稳定性且防止流体在井筒与周围地层之间的非所要流动。套管通常从表面延伸到井筒中，而内衬可仅在井筒的下部部分中延伸。然而，在本描述中，术语“套管”和“内衬”可互换地使用且不具有此预期差异。

在常规井筒中，区段地对井筒进行钻孔，其中使用必须降入井筒内通过先前安装的套管区段的钻柱而对每一区段进行钻孔。在其视图中，井筒和随后的套管区段的直径随深度而减小。井筒的生产区因此相较于井筒的上部部分具有相对较小直径。在其视图中，已提议对“单直径”井筒进行钻孔，其中待安装的套管或内衬在降低到所需深度之后在井筒中径向扩展。因此可在大于常规井筒中的直径的直径下对随后的井筒区段进行钻孔。如果随后的套管区段与先前区段扩展到相同直径，那么对于若干区段来说井筒直径可随深度保持大体上恒定。

例如套管或内衬的区段的管状部件可通过通过机械和/或液压拉力和/或推力迫使例如扩展圆锥体或扩展心轴的扩展部件通过管状部件的通路而经扩展。

扩展部件与管状部件的内表面的至少部分接合，且抵靠管道的滑动动作在圆锥体的接合表面区域与管状部件的内表面的接触部分之间的界面处产生摩擦力。需要对界面的润滑，且已经提议各种润滑方法。

国际专利申请公开案WO 2012/104257公开了用于为井筒加衬的系统。在此已知方法中，井管通过使扩展圆锥体移动穿过其而经扩展。将扩展圆锥体连接到经上拉的钻柱，同时通过径向扩展顶部锚定组合件使所述管的上部端维持在先前安装的井管内的固定位置中。所述井管在扩展之前在内部由Malleus STC1润滑剂润滑。

美国专利6,557,640公开润滑管状部件与扩展圆锥体之间的界面的方法，其中在管状部件的径向扩展期间注入润滑流体通过扩展圆锥体的至少一部分到扩展心轴与管状部件之间的界面的后边缘部分中。

国际专利申请公开案WO 2001/26860公开用于可扩展管的各种润滑系统和方法。在一些实施例中，将润滑剂层连接到管状部件的内表面。在另一实施例中，所述内表面与润滑剂的第一部分耦合。且润滑剂的第二部分在管状部件的扩展期间作为流体材料的部分循环。此外，用于管的多个合适的涂层和涂层组分经公开，以引入的方式并入本文中。

在美国专利申请US2011/0285124和国际专利申请WO2015/005978中公开其它已知润滑涂层。

在可商购的润滑涂层情况下的经历指示所述涂层具有可导致较差或缺乏润滑的缺点，此可导致具有严重后果的现场故障，例如：错动现象、磨损、上提或扩展压力增大、管道破裂且最终阻塞扩展圆锥体和/或其它井装备。这些状况可导致侧钻，并且在最差情况情境中，损失所述井。

存在对于在可扩展管的扩展期间提供更可靠的润滑的改进方法和设备的需要。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供有一种扩展管状部件的方法，包括

-提供管状部件，所述管状部件具有纵向通路且具有内表面；

-处理所述内表面的接触部分以将表面粗糙度从第一表面粗糙度提高到第二表面粗糙度，所述第二表面粗糙度在1.5与10μm之间；