[发明专利]具有挤压连接结构的环状屏障

说明书

本发明涉及环状屏障，其用于在井下于环空中提供区域隔离，该环空位于金属井管结构与另一金属井管结构或与井孔的壁部之间，该环状屏障具有轴向延伸方向并且包括具有部件内表面和部件外表面并且构造成待安装为金属井管结构的一部分的管状金属部件、围绕管状金属部件从而在管状金属部件与可膨胀金属套筒之间提供可膨胀空间的可膨胀金属套筒；可膨胀金属套筒构造成待在井下从第一外径膨胀至第二外径，以便紧贴金属井管结构或井孔的壁部，可膨胀金属套筒具有第一端部部分、第二端部部分和外表面，并且端部部分中的至少一者包括面向部件外表面的至少一个周向凹槽，其中管状金属部件相对于轴向延伸方向径向向外鼓胀，从而形成接合凹槽的至少一个周向突起，从而提供可膨胀金属套筒至该管状金属部件的连接。本发明还涉及井下系统和用于将环状屏障的可膨胀金属套筒安装至管状金属部件的安装方法。

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环空中提供区域隔离，该环空位于金属井管结构与另一金属井管结构或与井孔的壁部之间，该环状屏障具有轴向延伸方向。本发明还涉及一种井下系统和一种用于将环状屏障的可膨胀金属套筒安装至管状金属部件的安装方法。

背景技术

环状屏障安装为套管井的一部分，目的是将生产区域与生产过量水的其他区域隔离开。这些屏障中的一些屏障具有可膨胀金属套筒，该可膨胀金属套筒借助于焊接或压接而紧固至金属井管结构。然而，有时，这样的紧固是不成功的，例如在井孔直径变化非常多的井如冲蚀地段中，其中可膨胀金属套筒可能必须膨胀到比这样的连接能够耐受而不会危及环状屏障的密封能力的程度更大的程度。

此外，借助于焊接或压接紧固该可膨胀金属套筒是费时的、不容易完成的、并且是几乎无法原位地/就地完成的。

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，该环状屏障更容易安装至金属井管结构和/或能够耐受高水平的膨胀而不会危及环状屏障的密封能力，尤其是在可膨胀金属套筒连接至金属井管结构的位置处。

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，即通过一种环状屏障来实现，该环状屏障用于在井下于环空中提供区域隔离，该环空位于金属井管结构与另一金属井管结构或与井孔的壁部之间，该环状屏障具有轴向延伸方向并且包括：

-管状金属部件，该管状金属部件具有部件内表面和部件外表面并且构造成能安装为该金属井管结构的一部分；

-可膨胀金属套筒，该可膨胀金属套筒围绕该管状金属部件，从而在该管状金属部件与该可膨胀金属套筒之间提供可膨胀空间；该可膨胀金属套筒构造成能在井下从第一外径膨胀至第二外径，以便紧贴该金属井管结构或该井孔的壁部，该可膨胀金属套筒具有第一端部部分、第二端部部分和外表面，并且至少所述第一端部部分包括面向所述部件外表面的一个或多个周向凹槽，

其中所述管状金属部件相对于所述轴向延伸方向径向向外鼓胀，从而形成至少一个周向突起，该至少一个周向突起接合所述凹槽，从而提供该可膨胀金属套筒至该管状金属部件的连接。

在一个方面，该第二端部部分与该管状金属部件可滑动地连接。

在另一方面，该第二端部部分借助咬合连接结构与该管状金属部件固定连接。

在又一方面，该第二端部部分通过焊接、压接或类似连接方法与该管状金属部件固定连接。

此外，该突起可具有突起高度，该突起高度沿该管状金属部件的周向变化。

此外，该突起可沿所述轴向延伸方向具有圆形横截面形状。

此外，该突起可借助扩张器工具提供。

此外，该管状金属部件可在所述部件内表面上包括凹部，该凹部与所述突起相对。

此外，该环状屏障可包括布置在所述凹槽中的密封元件。