油井封隔器及將其固定在油井內的方法
2023-05-25 22:08:21 1
專利名稱：油井封隔器及將其固定在油井內的方法
技術領域：
本發明涉及石油產業，其目的主要用於通過增強原油流入量來提高油井的生產能力，用於油井的檢修，以及用於封堵鑽井過程中含水地層的滲漏。
背景技術：
發布於1971年第17號發明公告中的USSR發明人證書No.304345，Cl.E21B33/12中公開有一種封隔器，其由一個具有徑嚮導槽(duct)的主體，具有多個套筒的密封部件，外殼，以及具有多個與推進器(pusher)以及連接管的鋸齒表面相互作用的彈簧加載滑塊(slip)的固定器件組成。在主體與外殼之間同心地安裝有一個與推進器剛性(rigidly)相連的活塞，而該活塞下面的空間則與套管空間相通。
現有技術的封隔器的缺點在於，由於導槽「a」的「b」以及間隔「A」和「B」可能會被油井液中的微粒阻塞而降低其操作可靠性。另外，由於主體、環形活塞以及外殼是以同心方式安裝的，因此其中心導槽的剖面面積會顯著地減小。
而在發布於1984年第23號發明公告中的USSR發明人證書No.1099047，Cl.E21B33/12中所公開的封隔器則包括一個具有徑嚮導槽的中空主體，其上安裝有一個具有用於提供安裝驅動(drive)所需空間，並以使其能夠軸向運動的方式安置在主體內的封隔元件，以及一條在其低端被封閉(blankoff)且與一個套管柱(string)相連，同時配備有兩行用於柱內空間分別與封隔器上方的環面以及密封元件的驅動之間的空間連通的徑嚮導槽的中空軸。該種封隔器配備有一個用於容放徑嚮導槽，安裝在密封元件上方並與密封元件構成其中安裝有彈簧加載的連接管套筒的內腔的外殼，封隔器上方空間與管內空間的連通是通過上述連接管套筒的導槽來實現的。
上述現有技術的封隔器的缺點在於其結構的複雜性，其結果是，由於油井液中的微粒可能會阻塞導槽「A」以及連通其內部空間與上部空間，以及上部與下部內腔的開口，會導致封隔器操作的可靠性降低。
從基本特性的角度看，與本發明最為相關的現有技術是發布於1987年第23號發明公告中的USSR發明人證書No.1240121，Cl.E21C37/07中所公開的一種承載元件(load-bearing)，其包括多個其內表面為斜面(bevel)的可膨脹頰板(expandable cheek)，安裝在可膨脹頰板之間，並使其傾斜面與可膨脹頰板的斜面靠接在一起的梯形嵌入物，縱向排列在可膨脹頰板與上述嵌入物之間的彈性管狀內腔(chamber)，具有用於連接用於向管狀內腔饋送工作試劑的導管的圓柱鎖定端法蘭。承載元件配備有具有以同軸方式安裝在鎖定法蘭與可膨脹頰板端面之間間隙中的管狀內腔上的環形彈性密封。鎖定法蘭被安裝在可膨脹頰板之間，在其外圓柱表面以及可膨脹頰板的內表面上分別加工有用於相互嚙合的凹槽以及配合凸起(matingprojection)。
上述承載元件被用來將巖石或其他巨石物(monolithic obiect)破碎成石塊。其目的是為了將靠近的巖石分解，而不是被固定到油井壁上來密封油井空隙，因此不能被直接用作封隔器，具體原因是由於可膨脹頰板與嵌入物之間存在的間隙，會妨礙沿其配合外表面和油井表面進行密封。另外，為了分解巖石，需要作用在巖石上的集中作用力，因此其外表面並不是在其整個周長上都與巖石相毗連的，所以接觸面積必定會很小。正是上述這些特點使得其不能直接被用作封隔器。
作為適用於發布於1969年第29號發明公告中的USSR發明人證書No.252244，Cl.E21B中所公開的封隔器的將其固定於油井內的方法，包括如下步驟通過相對另一部件滑移其某個組成部件來楔入(wedge out)封隔器的密封元件，所被滑移的各封隔器元件均具有圓錐面(在縱向斷面(section)，兩個相鄰元件具有一個傾斜接觸面，每個元件均被加工成三角形形狀，相鄰兩個元件中的一個元件的底邊(base)朝向油井的井壁，而相鄰元件中的另一個元件的底邊則朝向油井的中心縱向軸)。為了抽出封隔器，其將被向上拉，銷釘將被切斷，並由此減小封隔器的剖面面積。
上述方法的缺點在於，由於上述結構形式下的封隔器的半徑較大，會使得在抽出封隔器時比較困難，這是由於其採用的是彼此推靠在一起的圓錐體斷面，從而使得封隔器的剖面面積變大而不易抽出。僅僅通過楔入處理，並不能將封隔器的剖面面積減小到適於將封隔器可靠地從油井中抽出的程度。
而作為適用於發布於1977年第33號發明公告中的USSR發明人證書No.571581，Cl.E2133/12中所公開的液壓封隔器的另一種將其固定在油井內的方法，則包括如下步驟通過向彈性杯(cup)的內部加載加壓的鑽井液而使彈性杯沿徑向發生變形。上述壓力是利用活塞及液壓泵來產生的。而在抽出封隔器時，上述壓力作用將被取消，並通過將活塞移動到上部位置上，使得彈性杯在專門為此所配備的彈簧的作用下回復到其初始位置。
上述方法的缺點在於，其必須採用兩個用於分別將封隔器固定到油井井壁上以及使其脫離井壁的驅動(drive)，這使得封隔器的結構及其控制變得過於複雜。
作為在發布於1982年第2號發明公告中的USSR發明人證書No.898043.Cl.E21B33/12中所公開的封隔裝置中所實現的一種用於固定封隔器的方法，包括如下步驟通過對封隔裝置的密封元件施加機械軸效應來改變其半徑大小，而上述機械軸效應則又是通過如下兩個步驟來實現的，即首先，通過沿軸向相對於封隔裝置的另一部件滑移封隔裝置的某一部件，將封隔裝置的下部支靠在油井底部；然後利用液壓頭(hydraulic head)進行加壓。
上述方法的缺點在於封隔裝置不能被安裝在距離油井底部較高的位置上，因為上述裝置是利用在與油井表面相互作用的過程中產生的作用力來進行控制的。此外，採用兩個驅動分別進行固定和脫離，也會使封隔裝置的結構和控制都變得較為複雜。
從基本技術原理以及最終效果的角度來看，與本發明最為相關的現有技術是發布於1971年第17號發明公告中的USSR發明人證書No.304345，Cl.E21B33/12中所公開的封隔裝置中所實現的一種用於將封隔器固定在油井中的方法。此方法包括如下步驟封隔器密封環元件在泵壓入油井內的流體的液壓作用下，發生軸向收縮而產生徑向變形。
上述方法的缺點在於，由於其需要持續不斷地提供加壓的油井流體，最終會導致用於通過移動活塞來向封隔器的密封元件傳送流體液壓的封隔器工作內腔發生阻塞，因此其不能提供封隔器的可靠操作。
發明內容
由本發明所解決的技術問題是增加了將封隔器固定在油井內的可靠性，這主要歸功於將封隔器驅動工作介質的壓力作用在相對較大的封隔器與油井井壁的接觸面上，封隔器結構的簡化，以及可以將其安裝在油井內距離油井底部任意高度位置上的技術。
根據本發明所提出的技術解決方案，解決上述問題的關鍵在於所發明的封隔器，其主體具有一個可沿徑向膨脹的密封杯及其驅動，而密封杯的驅動則被加工成如下形式裝有某種在初始聚合狀態具有最小體積的工作介質的內腔，以及一個用於將工作介質從初始聚合狀態變為另一種狀態的元件。
上述封隔器設計可以使得在將其安裝到油井內以及將其從中抽出時其徑向尺寸達到最小，從而簡化了上述操作以及封隔器的結構。實現此效果的關鍵是，其能夠改變工作介質的聚合狀態，從而使其體積可以從最小變為最大，而通過將工作介質作用在密封杯上，又可以使密封杯沿徑向發生收縮及膨脹變形。
其優選地將密封杯驅動的內腔分為一個用於裝放處於初始聚合狀態的工作介質以及用於將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件的預備腔(preparatory chamber)，以及至少一個其中工作介質對密封杯進行作用的工作部分(working part)，上述腔室的各部分通過至少一個導管互相連接在一起。
封隔器的上述結構使其能夠沿封隔器的縱軸安排內腔的位置，這樣做可以減小其軸向尺寸，並同時可以增大密封杯與內腔壁的接觸面積，從而提高將封隔器固定在油井內的可靠性。
其可以採用某種液體作為上述工作介質，而將加熱器用作上述用於將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件。
封隔器的上述結構使其能夠以最簡單方式將液體形式(初始聚合狀態)的工作介質變為蒸汽(另一種聚合狀態，即氣態)。由此工作介質所佔的體積將會增大百倍以上，或保持體積不變的情況下，形成用於將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件上的氣體壓力將以同樣的比例增大，這使得其能夠可靠地將封隔器固定在油井的井壁上。
其也可以將致冷器用作上述用於將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件。比如在此情況下，其可以將水變為固態冰。而在溫度為零下4度時，冰將具有最大的體積，從而可以確保將封隔器可靠地固定在油井的井壁上。在使用氣體的情況中，其需要將後者變為液態，繼而再將其冷卻至上述溫度，使其變為固態冰而具有最大的體積。
其可以將某種液體用作上述工作介質，並將具有電源的、與工作介質構成迴路的多個電極，用作將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件。
封隔器的上述結構使其能夠通過電解作用將上述液體變為氣態成分(例如，將水電解為氧氣和氫氣)，由此能夠使得工作介質的體積增大，並因此增大內腔工作部分內的壓力，從而使密封杯沿徑向膨脹，由此將封隔器可靠地固定在油井的井壁上。
其優選地將某種能夠與氧氣一起燃燒的可燃物質用作上述工作介質，並將引信(fuse)用作將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件。封隔器的上述結構使其能夠將固體或液體物質用作工作介質，由此使得上述結構更具有通用性。
其優選地採用某種熱阻元件作為上述引信。這樣一種封隔器的結構最為簡單，並且是通用的，因為利用此種熱阻元件，其既可以加熱液態的工作介質，也可以點燃可燃的工作介質。
其優選地採用電子打火器(spark)作為上述引信。
這樣一種封隔器的結構簡單且易於操作。
其優選地將火藥用作上述可燃物質。此種物質分布廣泛且具有體積很小，因此便於獲得並能夠很好地提供所需的效果。
其可以採用某種可燃液體，例如汽油，作為上述可燃物質。而這對於任何油井均很容易獲得，因此此類封隔器也十分便於付諸使用。
密封杯還可以具有如下結構，即具有一個用於和內腔的工作部分相互作用的元件，以及環繞在所述元件周圍的多個元件構成，且所有上述元件均是以同軸方式來進行排列的。
利用具有上述結構的封隔器，由於與內腔的工作部分相互作用的元件所具有的彈性，以及用於增加環繞在第一所述元件周圍的多個元件的抗磨損性所具有的剛性，密封杯將可以具有足夠大的彈性來產生徑向變形。
其優選地為密封杯驅動的內腔配備有一個用於將處於氣體聚合狀態的工作介質從所述內腔釋放出去的遙控閥。由此可以對封隔器的固定進行控制(如果必要，可以通過其減小驅動的內腔內的氣壓而將封隔器從油井內抽出)。
在本發明所提出的用於將封隔器固定到油井內的方法中，包括如下步驟將封隔器降低到油井內所需的深度，根據本發明所提出的技術解決方案增大封隔器的半徑尺寸並使其密封杯沿徑向發生變形，密封杯驅動所用的工作介質將處於佔據最小體積的初始聚合狀態的工作介質變為佔據較大體積的另一種聚合狀態。由於工作介質的壓強作用在相對較大的封隔器與油井井壁的接觸面上，並由此形成徑向密封以及用於將封隔器固定在距離油井底部的任意高度位置上的作用力，因此上述操作將大大提高將封隔器固定在油井內的可靠性。由於密封杯的徑向變形可以從地面(surface)來進行控制，因此這樣做可以簡化在油井內安裝及拆除封隔器的所用的技術。
其優選地通過將工作介質冷卻到不高於其沸點的溫度上而將其變為液態，來實現將工作介質變為另一聚合狀態的處理。上述操作是目前能夠提供所需效果的最容易的方法。
其也可以優選地通過將液態形式的工作介質(例如水)電解來實現將工作介質變為另一聚合狀態的處理。這樣一種操作也可以增加工作介質所佔的體積，因此也能夠實現密封杯的徑向變形，即，其將能夠使封隔器固定到油井的井壁上，並使其在固定面上固定得十分緊密。
其也可以優選地通過將處於可燃物質形式的工作介質與氧氣一起燃燒來實現將工作介質變為另一聚合狀態的處理。這樣一種操作十分易於實施，並能夠，一方面，在將封隔器降放到油井內時使工作介質的初始體積達到最小而由此使封隔器的半徑尺寸也達到最小，從而簡化將封隔器降放到油井內以及將其從中抽出時的操作，而另一方面，在燃燒工作介質時，此操作可以使形成於密封杯上的壓力達到最大，即提高將封隔器固定在油井井壁上的可靠性。
圖1所示為將封隔器固定在油井內(在套管內)的操作；圖2所示為將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態，由此通過形成一個密閉系統(closed system)而使密封杯發生徑向變形時的操作(具有熱耦合的封隔器)；圖3所示為一種具有熱耦合，加熱器以及一個遙控電子閥，例如電磁閥的封隔器的示意圖(開放型封隔器系統)；圖4所示為一種其驅動內腔具有多個沿油井縱軸排列的工作部分的封隔器的示意圖；圖5所示為一種具有多個由同軸元件組成的密封杯和電極的封隔器的示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖及具體實施例對本發明再作進一步詳細的說明。
本發明所提出的封隔器及其固定方法是以如下方式來實現的。
固定到一個懸掛裝置上(一條線繩或管道(pipe)2)的封隔器1(圖1)被安裝在油井3的內部(或圖中未示出的套管內)。封隔器1包括一個具有密封杯5以及用於沿徑向膨脹密封杯5驅動的主體4。該驅動可以只有單獨一個內腔6(如圖1-3所示)，或者該內腔也可以包括由至少一個導管9互連在一起的部分7和8(如圖4，5所示)，(其中部分7是預備部分，而部分8則是工作部分)。在第一種情況中，內腔6(圖1-3)用於在其中裝放某種處於固態或液態初始聚合狀態的工作介質，其是預備內腔同時也是工作內腔，即，在同一內腔內，工作介質被變為另一聚合狀態並對密封杯5發生作用。在同一內腔6中或其上方(beyond it)(後者圖中未示出)放置有用於將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件。例如，在將液體轉化為固體(冰)時，其需要熱耦合器10(圖1-3)；而在將液體轉化為氣體時，則需要加熱器11(圖3，4)或需要將水分解為氣態成份(氧氣和氫氣)的加載有電流的電極12，13(圖5中未示出)；在將固態轉化為氣態時，則需要產生用於引燃該固體(用於燃燒該固體的氧氣則可以以自由狀態分布於內腔6或部分7內，或以結合狀態位於該固體自身內部)，為此所採用的是兩個分開有一定距離以在其之間產生電火花(電擊穿現象)的加載有電流的兩個電極12和13。在採用由多個部分7，8構成的內腔的情況中，所述部分7中的一個(預備部分)用於裝放處於其初始聚合狀態而佔據最小體積(液體或固體形式)的工作介質，而另一部分8，工作部分，(如圖4所示)則可以沿密封杯5排列於其內部，處於氣態的工作介質進入所述部分8中將可以確保密封杯5發生所需的徑向變形。內腔6或內腔工作部分8可以被加工成貫穿於密封杯5下方的一個部件(如圖1-3，5所示)，或者內腔也可以具有多個工作部分8，其數目對應於密封杯5的連續表面的個數(如圖4，5所示)。內腔的預備和工作部分7，8沿封隔器1的縱軸進行排列(如圖4，5所示)。密封杯5可以具有一個與油井3的井壁相接觸的部件(如圖1-3所示)或多個與油井3的井壁相接觸並依次沿縱軸排列的部件14-16(如圖4所示)。一種可能的實施例(如圖5所示)，其中組合型的密封杯5，包括有一個與內腔的工作部分8同軸並相互作用的元件17，以及多個圍繞在元件17周圍並與之同軸的元件14-16。密封杯5由多個環形彈簧或磁軛18(其剖面可以是圓形(如圖1，2，5所示)，也可以是扁平形(如圖3，4所示))固定在主體4上。環形彈簧18可以被固定在密封杯的兩端(如圖1-3，5所示)，或也可以被固定在其中部(如圖4所示)。在後一種情況中，其橫向尺寸必須能夠，一方面確保密封杯5發生足夠大的變形，另一方面，密封杯5的兩端必須確保變形後，內腔的工作部分8的緊密結合。圖4中虛線所示為，變形後具有多個與油井3的井壁相接觸的元件14-16的密封杯5的位置。圖5所示為一種能夠確保滿足上述各個條件的組合型密封杯5的結構示意圖。
封隔器1可以構成一個其中工作介質不會通過油井3被排放到大氣中的封閉系統(如圖1，2，4所示)。在此情況下，內腔的預備部分7由一個塞子19密封住。如果封隔器所構成的是一個開放系統(如圖3，5所示)，則其將提供一個遙控閥20(優選地使用電磁閥)，以在必要時，通過打開該閥將處於氣態的工作介質排放到油井3進而排到大氣中。圖注21(圖1-4中)所示為一條用於向熱耦合器10供電的電纜；圖注22(圖3，4中)所示則為用於向加熱器11供電的電纜；圖注23(圖3，5)所示則為通過其來對電磁閥20進行控制的電纜；圖注24，25(圖5中)所示則為用於將電極12，13連接到電源上的電纜。
接下來將對根據本發明的封隔器的工作原理以及將其固定在油井內的方法進行詳細地說明。
封隔器1通過線繩(管道)2被降放進油井(套管)3(如圖1-5所示)內需要進行固定的深度上。考慮到油井流體的溫度會隨著深度的增加而增大，因此其需要合適地選擇工作介質以使得在油井內對封隔器1進行固定的所在位置上的溫度下，處於其初始聚合狀態下的工作介質的體積應該是最小。而工作介質只有在處於固態或液態聚合狀態時，其才會佔據最小的體積；因此，這樣可以減小其中存放有工作介質的內腔6以及內腔的部分7(如圖1-5所示)的尺寸。隨後工作介質將從其初始聚合狀態變為另一種狀態。如果所採用的工作介質是液體，則其必須，或者被變為固體(冰)，或者是被變為氣體。眾所周知，如果所採用的是純水，則冰在零下4攝氏度的溫度下具有最大的體積，因此，可將冰放置於封閉體積內並作用於環繞其的油井井壁，同時作用於密封杯5。為了將液體變為冰，其需要採用用於將液體的溫度冷卻到凝固點之下的熱耦合器10(如圖1所示)。這樣，所生成的冰將使密封杯5發生膨脹，從而將封隔器1固定到油井3的井壁上(如圖2所示)。其優選地採用特殊的液體以確保以最小的能耗獲得最大的體積。從以上所作說明的角度來看，目前更為合理的方式是，將液體變為氣態。在此情況下，其可以採用能夠將液體加熱到不低於其沸點的溫度上，並將其轉化為氣體的加熱器11(如圖3，4所示)。油井3內部在固定封隔器1的位置上的溫度將促進上述加熱處理。上述加熱操作可以是連續不斷的。在此情況下，內腔6，內腔部分7、8中的氣體壓力將不斷升高，由此將導緻密封杯5發生膨脹變形，其結果是，可靠地將封隔器1固定到油井3的井壁上。
液態到氣態的轉換也可以通過將液體電解為氫氣和氧氣的方法來實現(如果所採用的液體是水時)。為此，其需要另外配備兩個具有電源(圖中未示出)的電極12，13(如圖5所示)。
在採用固態物質的情況下，例如，將火藥用作工作介質時，為了將其變為氣態聚合狀態，必須要引燃火藥。為此，其可以採用與上文所述電極相同的兩個電極12、13，通過將其彼此間隔開為產生電弧擊穿(如圖5所示)所需的距離，並向其加載電流，或對加熱器11進行加熱來引燃火藥。
在具體選擇採用任何一種將工作介質從其初始聚合狀態變為另一種狀態的方法時，均需要根據經濟開銷的權衡、以及其在特定條件下的開發情況來決定。例如，某種工作介質在固態時所佔的體積最小，並由此可以最小化封隔器1的體積，而簡化將其安裝到油井3內，特別是小半徑套管內的所需操作。而使用液體工作介質，例如水，則比較容易來實施，且服務更為安全，因為水沒有爆炸性的危險且在任何油井3都可以很方便的得到。如果封隔器1是由單獨一個內腔6來實現的(如圖1-3所示)，則工作介質對密封杯5的作用也將出現在內腔6內，這樣作將使其結構上能夠更為簡單。如果內腔是由多個部分組成的一個預備部分7和多個工作部分8(如圖4，5)，則在其中的一個，例如在部分7中，工作介質將從一種聚合狀態變為另一種狀態，另一部分8則用作工作部分，即，工作介質對密封杯5的變形作用便發生於此。如果內腔具有多個部分7，8，則存在通過沿封隔器1的縱軸延長進一步增大與密封杯5的接觸面積的可能性。另一個效果則是由於內腔7可以沿內腔的部分8的縱軸方向來進行排列，可以減小封隔器1的半徑。密封杯5與油井3井壁之間的相互作用既可以是直接的(如圖1-4所示)，也可以是通過被加工成更為耐磨損的元件14-16來完成的。在後一種情況中，密封杯5中與內腔的工作部分8相互作用的元件，可以被加工成彈性的，而環繞在所述元件周圍的多個元件則可以被加工成剛性的，即使其更為耐磨損。
為了從油井3中抽出封隔器1，其需要恢復密封杯5的初始徑向尺寸。如果上述結構提供有電磁閥20，則其將可以被遙控地開啟閥門以將氣態的工作介質排放到油井3內來實現。在內腔的部分7，8中，由於氣壓的下降，密封杯5將在其彈力作用下恢復其初始徑向尺寸。此後，封隔器1將能夠被從油井3內抽出。
如果封隔器1包括一個封閉系統，即具有用於保持內腔6或內腔部分7，8密閉的塞子(plug)19(如圖1，2，4所示)，在此情況下，為了降低內部的壓力其需要冷卻氣態的工作介質。這可以利用封隔器1的內腔6以及內腔的部分7，8通過器壁的熱傳導的自然冷卻作用來實現，但這樣一種處理通常很費時間。因此其也可以通過藉助於熱耦合器10(如圖1-3所示)來人為地冷卻工作介質來加速上述處理。
其優選地是在封隔器1的結構設計中同時提供加熱器11和熱耦合器10(如圖3，4所示)。這樣將提供一種能夠更好地對封隔器的操作進行控制的系繞。
按照條約第19條的修改1、一種封隔器，其包括一個具有可沿徑向膨脹並配備有驅動的密封杯的主體，其特徵在於密封杯驅動被製成一個在其初始聚合狀態具有最小體積的工作介質的內腔，以及一個用於將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件。
2、如權利要求1所述的封隔器，其特徵在於密封杯驅動的內腔被劃分為用於裝放處於其初始聚合狀態的工作介質且將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件的預備部分，以及至少一個其中工作介質對密封杯發生形變作用的工作部分，內腔的各個部分通過至少一個導管互相連接在一起。
3、如權利要求1或2所述的封隔器，其特徵在於一種液體被用作所述工作介質，而加熱器或製冷器則被用作所述用於將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件。
4、如權利要求1-3所述的封隔器，其特徵在於所述密封杯由一個與所述內腔的工作分部相互作用的元件，以及環繞在所述元件周圍的多個元件構成，其中所有上述元件均以同軸方式進行排列。
5、一種用於將油井固定在油井內的方法，包括如下步驟將封隔器降低到油井內所需的深度，增大封隔器的半徑，並使密封杯沿徑向發生變形，其特徵在於密封杯的驅動的工作介質從其佔據最小體積的初始聚合狀態，轉換為體積較大的另一聚合狀態。
6、如權利要求5所述的方法，其特徵在於將工作介質轉換為另一聚合狀態是通過對液體形式的工作介質加熱到不低於其沸點的溫度來實現的。
7、如權利要求5所述的方法，其特徵在於將工作介質轉換為另一聚合狀態是通過將液體形式的工作介質冷卻到不高於其凝固點的溫度來實現的。
權利要求
1.一種封隔器，其包括一個具有可沿徑向膨脹並配備有驅動的密封杯的主體，其特徵在於密封杯驅動被製成一個在其初始聚合狀態具有最小體積的工作介質的內腔，以及一個用於將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件。
2.如權利要求1所述的封隔器，其特徵在於密封杯驅動的內腔被劃分為用於裝放處於其初始聚合狀態的工作介質且將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件的預備部分，以及至少一個其中工作介質對密封杯發生形變作用的工作部分，內腔的各個部分通過至少一個導管互相連接在一起。
3.如權利要求1或2所述的封隔器，其特徵在於一種液體被用作所述工作介質，而加熱器則被用作所述用於將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件。
4.如權利要求1或2所述的封隔器，其特徵在於製冷器被用作所述用於將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件。
5.如權利要求1或2所述的封隔器，其特徵在於一種液體被用作所述工作介質，而具有電源並與工作介質構成迴路的多個電極，被用作所述用於將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件。
6.如權利要求1或2所述的封隔器，其特徵在於一種可與氧氣燃燒的可燃物質被用作所述工作介質，而引信則被用作所述用於將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件。
7.如權利要求6所述的封隔器，其特徵在於熱阻元件被用作所述的引信。
8.如權利要求6所述的封隔器，其特徵在於電子點火器被用作所述的引信。
9.如權利要求6-8所述的封隔器，其特徵在於火藥被用作所述可燃物質。
10.如權利要求6-8所述的封隔器，其特徵在於一種可燃液體，例如天然氣被用作所述可燃物質。
11.如權利要求1-10所述的封隔器，其特徵在於所述密封杯由一個與所述內腔的工作部分相互作用的元件，以及環繞在所述元件周圍的多個元件構成，其中所有上述元件均以同軸方式進行排列。
12.如權利要求1-3，5-11所述的封隔器，其特徵在於密封杯驅動的內腔配備有一個用於從中排放處於氣態聚合狀態的工作介質的遙控閥。
13.一種用於將油井固定在油井內的方法，包括如下步驟將封隔器降低到油井內所需的深度，增大封隔器的半徑尺寸，並使密封杯沿徑向發生變形，其特徵在於密封杯的驅動的工作介質從其佔據最小體積的初始聚合狀態，轉換為體積較大的另一聚合狀態。
14.如權利要求13所述的方法，其特徵在於將工作介質轉換為另一聚合狀態是通過對液體形式的工作介質加熱到不低於其沸點的溫度來實現的。
15.如權利要求13所述的方法，其特徵在於將工作介質轉換為另一聚合狀態是通過將液體形式的工作介質冷卻到不高於其凝固點的溫度來實現的。
16.如權利要求13所述的方法，其特徵在於將工作介質轉換為另一聚合狀態是通過對液體形式的工作介質進行電解作用來實現的。
17.如權利要求13所述的方法，其特徵在於將工作介質轉換為另一聚合狀態是通過燃燒處於與氧氣可燃燒的可燃物質狀態下的工作介質來實現的。
全文摘要
本發明涉及石油產業,其目的主要用於通過增強原油流入量來提高油井的生產能力,用於油井的檢修,以及用於封堵鑽井過程中含水地層的滲漏。一種封隔器(1),其包括一個具有可沿徑向膨脹並配備有驅動的密封杯(5)的主體(4)。上述密封杯驅動被製成一個在其初始聚合狀態具有最小體積的工作介質的內腔(6),以及一個用於將工作介質從其初始聚合狀態變為另一狀態的元件。為了將封隔器(1)固定在油井內,密封杯(5)驅動的工作介質將從其初始聚合狀態變為其中工作介質佔據相對較大體積的另一狀態。
文檔編號E21B33/12GK1383468SQ01801870
公開日2002年12月4日 申請日期2001年7月2日 優先權日2000年7月3日
發明者米哈伊爾·伏拉基米洛維奇·庫列尼亞, 謝爾蓋·伏拉基米洛維奇·謝爾丘科夫, 哈伊姆·別爾科維奇·特卡奇 申請人:俄羅斯科學院西伯利亞分院礦業研究所