[发明专利]用于低压区域的环状屏障和井下系统

摘要

本发明涉及一种环状屏障(1)，用于在井下于井管结构(3)与井孔(5)的壁部(4)之间的环空(2)内膨胀以将井管结构与井孔的壁部之间的环空内的第一区域(101)与第二区域(102)隔离，环空具有环空压力，环状屏障包括：用于安装为井管结构的一部分的管状部件，管状部件包括开口(7)和具有内部压力的内部(8)；环绕管状部件并具有面向管状部件的内表面和面向井孔的壁部的外表面的可膨胀金属套筒(9)；可膨胀金属套筒的每个端部均与管状部件连接，在可膨胀金属套筒的内表面与管状部件之间的环形空间，环形空间具有空间压力，和包括第一阀(16)和第二阀(17)的阀系统(15)，第二阀允许加压流体进入环形空间以使可膨胀金属套筒膨胀并防止流体从环形空间流向管状部件的内部，其中，第一阀具有第一位置和第二位置，第一位置允许管状部件的内部与第二阀之间流体连通以便在内部压力升高时使可膨胀金属套筒膨胀，第二位置提供环形空间与环空之间的流体连通，其中第一阀构造成在空间压力高于内部压力时从第一位置移位到第二位置。本发明还涉及一种井下系统，并且最后本发明涉及一种用于钻进通过地层中的低压区域的钻进方法。

主权项

1.一种环状屏障(1)，该环状屏障用于在井下于井管结构(3)与井孔(5)的壁部(4)之间的环空(2)内膨胀以将所述井管结构与所述井孔的壁部之间的环空内的第一区域(101)与第二区域(102)隔离，所述环空具有环空压力，所述环状屏障包括：‑用于安装为所述井管结构的一部分的管状部件(6)，该管状部件包括开口(7)和具有内部压力的内部(8)，‑可膨胀金属套筒(9)，该可膨胀金属套筒环绕所述管状部件并具有面向所述管状部件的内表面(10)和面向所述井孔的壁部的外表面(11)，‑所述可膨胀金属套筒的每个端部(12)均与所述管状部件连接，‑在所述可膨胀金属套筒的内表面与所述管状部件之间的环形空间(14)，所述环形空间具有空间压力，和‑阀系统(15)，该阀系统包括第一阀(16)和第二阀(17)，所述第二阀允许加压流体进入所述环形空间以使所述可膨胀金属套筒膨胀并防止流体从所述环形空间流向所述管状部件的内部，其中，所述第一阀具有第一位置和第二位置，所述第一位置允许所述管状部件的内部与所述第二阀之间流体连通以便在所述内部压力升高时使所述可膨胀金属套筒膨胀，所述第二位置提供所述环形空间与所述环空之间的流体连通，其中所述第一阀构造成在所述空间压力高于所述内部压力时从所述第一位置移位到所述第二位置。