[发明专利]具有感应系统的环状屏障完井系统

说明书

一种井下系统，包括：‑第一井管结构(1A)和部分地布置在其内部的第二井管结构(1B)；‑包括第一感应耦合器部件(20A)并布置在第一井管结构的外表面(21)上并与导电体电连接的第一电单元(20)；‑用于在第一井管结构(1A)外侧的环空(2)中膨胀的环状屏障(10)，并且环状屏障包括：‑用于安装为第一井管结构的一部分的管状金属部件(7)，管状金属部件具有第一膨胀开口(3)、轴向延伸方向(L)和外表面(4)；‑围绕管状金属部件的可膨胀套筒(8)；‑构造成分别将可膨胀套筒的第一端部(13)和第二端部(14)与管状金属部件连接的第一连接部件(11)和第二连接部件(12)；和‑在可膨胀套筒的内表面与管状金属部件之间的环形空间(15)，其中环状屏障还包括在管状金属部件的外侧并在可膨胀套筒之中从第一连接部件延伸至第二连接部件的导电体(17)；和‑第二电单元(20B)，其包括第二感应耦合器部件(20B)并布置在第一井管结构的内侧以及布置在第二井管结构外侧并构造成邻接井管结构的内表面(22)以能向第二电单元传输电力和/或通信。

技术领域

本发明涉及一种环状屏障，该环状屏障用于在井下于井管结构与井孔的壁部或与另一井管结构的壁部之间的环空中膨胀以在具有第一压力的第一区域与第二区域之间提供区域隔离。此外，本发明涉及一种井下系统。

背景技术

近年来，在井中进行的工具介入/干涉的操作的数量在增加，并且因此烃类井被制造成不带有在套管内侧延伸的可能会与干涉工具冲突的导电线路。一些设计将内管柱插入到完井系统中，其中导电体布设在该内管柱的外侧上。因此，完井系统的内径随之明显减小，这是不期望的。当借助内管柱方案在井下提供电力时内径减小，并且为了对减小的内径进行补偿并使井设计的内径不变，井的总体直径必须相应地增大。因此，完井作业的成本显著增加，这也是不期望的。

但随着完井系统被越来越多的开发，仍需为在井下数千米处布置在套管的内侧或外侧的电气装置供应电力，并且这又与在不破坏井的主屏障的同时获得在所有可能下大到保持高效生产的内径的情况下保持套管没有电气线路的重要性相冲突。

发明内容

本发明的一个目的是完全或部分地克服现有技术中的上述缺点和不足。更特别地，一个目的是提供一种改进的环状屏障和井下系统，其中，能够实现为在井下数千米位置布置在井管结构的内侧或外侧的电气装置供电，同时仍能在不减小井的内径或增大井的总体外径的情况下执行工具干涉。

从下面的描述中将变得显而易见的上述目的以及众多的其它目的、优点和特征由根据本发明的方案来实现，即通过一种用于执行完井作业以获得具有井下无线电力和通信的井的井下系统来实现，该井下系统包括：

-第一井管结构；

-部分地布置在所述第一井管结构的内部的第二井管结构；

-包括第一感应耦合器部件的第一电单元，所述第一电单元布置在所述第一井管结构的外表面上并与导电体电连接；

-环状屏障，所述环状屏障用于在井下于所述第一井管结构与井孔的壁部或另一井管结构的壁部之间的环空中膨胀以在具有第一压力的第一区域与第二区域之间提供区域隔离，所述环状屏障包括：

-用于安装为所述第一井管结构的一部分的管状金属部件，所述管状金属部件具有第一膨胀开口、轴向延伸方向和外表面；

-可膨胀套筒，所述可膨胀套筒围绕所述管状金属部件并具有面向所述管状金属部件的内表面和面向所述井孔的壁部的外表面；

-第一连接部件和第二连接部件，所述第一连接部件和所述第二连接部件构造成分别将所述可膨胀套筒的第一端部和第二端部与所述管状金属部件连接；和

-在所述可膨胀套筒的内表面与所述管状金属部件之间的环形空间，

其中，所述环状屏障还包括在所述管状金属部件的外侧并且在所述可膨胀套筒内从所述第一连接部件延伸至所述第二连接部件的导电体；和