密封系統的製作方法

2023-07-15 05:47:21

專利名稱：密封系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於在井中密封套管的一區域的密封方法，所述區域包括多個漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者套管特徵為當測量時發現位於預定區間之外的其他不規則部。所述密封方法包括如下的步驟:測量所述套管的特徵；確定所述區域的位置；確定所述區域在所述套管的縱向上的長度；確定所述區域的一部分和所述部分的長度/範圍，所述部分的套管特徵當測量時位於所述預定區間之內，其中所述部分至少在第一區域和第二區域在所述套管的縱向上延伸；定位覆蓋所述套管的所述部分的所述第一區域的第一襯層；定位覆蓋所述套管的所述部分的所述第二區域的第二襯層；膨脹所述第一襯層；以及膨脹所述第二襯層。本發明還涉及用於執行所述密封方法的井下系統。
背景技術：
在井眼中的井下套管可以具有多個漏洞和/或薄弱套管部分或者其他不規則部，上述缺陷必須密封以確保不期望的流體或者氣體不會經由薄弱套管部分的漏洞或潛在漏洞而進入到套管中。此外，井下套管可以具有製造用於允許原油或者氣體從周圍的地層進入到套管中的穿孔。然而，當油層已經移動時，也有必要封住這些穿孔以確保諸如水的不期望流體不會進入到套管中而與油或者氣體混合。在現有的技術方案中，以如下的方式執行套管中的漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者其他不規則部的密封:將襯層或者補丁引入到套管中，面對著漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分放置襯層，然後使襯層膨脹。由於現在的生產技術，不可能生產具有特定長度同時還在不破裂的情況下保持膨脹性的補丁。然而，當密封穿孔區域時，所使用的補丁通常不夠長，這使得有必要使用多個補丁。因此，已多次試圖開發如圖1所示的補丁片重疊的技術方案。圖1的現有技術方案示出了套管中已經被兩塊補丁密封住的漏洞。然而，使用帶有重疊端部的兩個以上補丁片來沿著整個補丁區域獲得牢固密封的技術已經被證實在井下非常難操作，如圖2和圖3所
/Jn o如圖2所示，當補丁片膨脹時，它們可能重疊過度，導致補丁片之一從另一補丁片向內突出，因此降低了套管的內徑。這種失敗將需要額外的工作以去掉突出的部分以保證套管的內徑除非絕對必要不再減小。這將需要花費時間，並且移除突出部分可能導致新的洩漏發生的危險。為了防止補丁片重疊過度，補丁片可放置成具有較小的重疊，但是補丁片之間的預期的重疊經常不夠大，這導致了補丁之間有開口，該開口仍然形成一洩漏區域，如圖3所
/Jn o

發明內容
本發明的目的是完全或者部分地克服上述的現有技術的缺點和缺陷。更具體地，本發明的目的是提供一種用於在井中密封套管的一區域的改進方法和系統，該區域包括多個漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者其他不規則部。從以下的說明中將變得明顯的上述目的以及多個其他目的、優點和特徵將通過根據本發明的一種用於在井中密封套管的一區域的密封方法的技術方案來實現，所述區域包括具有當測量時發現位於預定區間之外的套管特徵的多個漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者其他不規則部，所述方法包括如下的步驟:-測量所述套管的特徵，-確定所述區域的位置，-確定所述區域在所述套管的縱向上的長度/範圍，-確定所述區域的一部分和所述部分的長度，所述部分的套管特徵為當測量時位於所述預定區間之內，所述部分至少在第一區域和第二區域在所述套管的縱向上延伸，-定位覆蓋所述套管的所述部分的所述第一區域的第一襯層，-定位覆蓋所述套管的所述部分的所述第二區域的第二襯層，-膨脹所述第一襯層，以及-膨脹所述第二襯層。上述密封方法的優點在於:因為套管的所述部分利用兩個襯層形成較長密封的一部分，所以降低了對長襯層的需求。通過確定所述套管的一可接受部分，能夠避免兩個襯層彼此重疊——其中彼此重疊可能導致直徑減小或者洩漏。此外，出於生產的原因，長襯層不能和較短襯層一樣多地膨脹，並且因此可能在運輸的過程中很難處理。在本發明的一個實施例中，第一區域和第二區域在套管的縱向上可以不重疊。此外，可藉助於諸如超聲波、振動、聲音或者次聲的聲學，電容，磁性，X-射線，紅外光，可見光，雷射，UV光或者微波來進行測量步驟。此外，可藉助於套管接箍定位器、利用磁性的定位工具或者距離測量設備來進行定位步驟。此外，可藉助於膨脹設備來進行膨脹步驟。所述膨脹設備可包括心軸、圓錐體、滾輪、可膨脹的圓錐體或心軸等。在一個實施例中，所述方法可包括測量所述區域中的套管和已膨脹的襯層的厚度的步驟。此外，所述方法可包括測量和確定第一已膨脹襯層和第二已膨脹襯層之間的間隙的步驟。另外，所述方法可包括利用填料填充第一已膨脹襯層和第二已膨脹襯層之間的間隙的步驟。所述填充步驟可以是焊接步驟。此外，所述方法可包括如下步驟:控制使得第一已膨脹襯層的一端面對著所述區域的第一端覆蓋所述套管，第二已膨脹襯層的一端面對著所述區域的第二端覆蓋所述套管。另外，所述方法可包括如下的步驟:確定套管區域的第二部分以及所述第二部分的長度，所述第二部分的套管特徵處於所述預定區間內，所述第二部分至少在第一區域和第二區域在所述套管的縱向上延伸。
另外，所述方法可包括如下的步驟:定位第三襯層使之與所述第二部分的第二區
域重疊。此外，所述方法可包括如下的步驟:將一個或多個所述襯層剪切成預定的長度。在一個實施例中，特徵可以是與如下的參數相對應的測量結果:套管的壁厚、套管材料的密度、套管材料的導熱係數、套管材料的強度、套管材料的孔隙率或者它們的組合。在另一實施例中，預定區間可以是如下參數的百分比:套管的壁厚、套管材料的密度、套管材料的導熱係數、套管材料的強度、套管材料的孔隙率或者它們的組合。本發明此外還涉及一種用於執行上述方法的井下系統，所述井下系統包括:-測井儀，其用於測量井下套管的特徵，-控制單元，其用於確定沿著其中特徵已經被測得的套管確定一位置，以及-襯層設置單元，其包括至少兩個襯層。在一個實施例中，測井儀可包括用於執行如下的測量的裝置:超聲測量、電容測量、磁性測量、X-射線測量、紅外光測量、可見光測量、UV光測量和/或雷射測量。在另一實施例中，所述控制單元可定位在地表之上。此外，所述控制單元可以經由纜線與所述測井儀和所述襯層設置單元通信。另外，所述控制單元可以保證第一襯層覆蓋所述套管的所述部分的第一區域並且第二襯層覆蓋所述套管的所述部分的第二區域。此外，所述控制單元可以保證第一已膨脹襯層的一端面對著所述區域的第一端覆蓋所述套管並且第二已膨脹襯層的一端面對著所述區域的第二端覆蓋所述套管。在一個實施例中，所述襯層設置單元可包括主體和至少一個用於膨脹襯層的膨脹設備。此外，所述襯層設置單元可包括至少兩個襯層設置工具，各個襯層設置工具包括一襯層、一主體、一膨脹設備以及一用於將所述膨脹設備與所述主體連接的軸。此外，所述襯層設置單元可包括多個襯層設置工具。此外，所述襯層設置單元可包括兩個襯層、一主體、一膨脹設備以及一用於將所述膨脹設備與所述主體連接的軸。另外，所述襯層設置單元可包括設置在兩個主體之間的兩個襯層和設置在所述兩個襯層之間的兩個膨脹設備，各個膨脹設備向所述主體之一移動以用於膨脹所述襯層之一，所述襯層設置單元包括一用於將所述膨脹設備與所述主體連接的軸。在一個實施例中，所述膨脹設備可包括心軸、圓錐體、滾輪、可膨脹的心軸等。上述的井下系統還可以包括定位工具。所述定位工具可以是套管接箍定位器、利用磁性的定位工具、距離測量設備或者驅動單元。此外，所述井下系統可包括用於在套管中移動井下系統的驅動單元。此外，所述系統可包括多個驅動單元。此外，所述驅動單元可以是井下牽引器。此外，所述系統可以經由纜線供電。另外，所述系統可以與鑽杆或者撓性管連接。
此外，可以設置一泵以用於向所述襯層設置單元提供動力。此外，可以設置用於驅動泵的動力單元，諸如電機。另外，所述襯層設置單元可包括一可膨脹設備和一襯層。此外，所述系統可包括兩個可膨脹設備，各個可膨脹設備分別用於一個襯層。所述可膨脹設備可包括一膨脹主體和一軸。該主體可包括固定裝置。所述系統還可以包括用於將襯層剪切成預定的長度的剪切單元。此外，所述襯層可包括密封裝置。此外，所述測井儀可適用於測量所述區域中的套管和已膨脹的襯層的厚度。此外，所述測井儀可適用於測量和確定第一已膨脹襯層和第二已膨脹襯層之間的間隙。此外，所述系統夠可包括用於利用填料填充第一已膨脹襯層和第二已膨脹襯層之間的間隙的填充設備。另外，所述填充設備可以是焊接設備。最後，所述套管可包括氣體或者原油。


參考為了說明而示出非限制性實施例的示意性附圖來對本發明和它的多個優點來進行更詳細的說明，其中:圖1-3示出了三種不同情況下的現有技術方案，圖4示出了兩個襯層被設置在套管中的具有漏洞和薄弱點的區域中，圖5示出了兩個襯層被設置在套管中的具有穿孔的區域中，圖6示出了兩個襯層被設置在套管中的具有薄弱點的區域中，圖7A示出了根據本發明的井下系統，圖7B示出了井下系統的另一實施例，圖8A和8B示出了井下系統的其它實施例，圖9示出了膨脹設備，圖10示出了膨脹設備的另一實施例，以及圖11示出了膨脹設備的又一實施例。所有的附圖都只是示意性的，並不一定按比例繪製，並且它們只示出了為了解釋本發明所必需的一部分，其他部分被省略了或僅僅給予暗示。
具體實施例方式井3中的套管2可以被穿孔以使得原油能夠從地層進入到套管中，並且最終上升到地面。在生產過程中，地層中的油層可相對於穿孔5移動，然後穿孔必須被密封並且需要面對著新的油層位置製作新穿孔。套管2穿孔的區段可不同，但是通常一個襯層的長度不足以蓋住整個穿孔區段。圖1示出了現有技術方案，其中套管中的具有穿孔B的區域已經被兩個補丁片A密封。現有的生產技術不能生產足夠長並且還能夠在不破裂的情況下保持膨脹能力的補丁。因此，已經做出了很多努力以開發如圖1所示的補丁片A重疊的技術方案。在圖1中，一個補丁具有與另一補丁的輪廓相配的輪廓，這意味著當裝配好時這些補丁不會減小其中一個補丁的內徑。然而，當將兩個補丁放置成彼此靠近時，存在不能精確地放置或者在膨脹的同時錯位的風險，這將導致補丁如圖2所示彼此過度重疊。當補丁如圖2所示重疊時，補丁的內徑在重疊區域減小，這是不可接受的，因為這將惡化套管。在其他情況下，兩個補丁在它們不再重疊的情況下已經錯位一定程度，這意味著如圖3所示它們沒有密封穿孔B。當補丁膨脹時，補丁的長度減小，因此增加了錯位發生的概率。在兩個補丁或襯層過度重疊的情況下，可能很難移除使具有該補丁的套管部分的內徑減小的補丁突出部分。此外，如果補丁沒有重疊到足以具有密封功能的話，可能有必要插入額外的補丁，這將進一步減小套管的內徑。在本發明中，測井儀17被用於測量井下套管2的特徵以確定包含漏洞4、穿孔5和/或薄弱部分的區域I的位置。當已經測量到套管2的特徵並且區域I的長度/範圍已確定時，可以確定套管的漏洞4、穿孔5和/或薄弱部分6之間的具有正常套管特徵並因此處於良好狀態下的部分7。通過確定套管2的部分7處於良好狀態下，兩個襯層能夠被放置在如下的位置:在此位置中，如圖4至6所示，該兩個襯層在沒有彼此重疊的情況下覆蓋上述部分7。一個襯層在第一區域Pl中覆蓋部分7，另一襯層在第二區域P2中覆蓋部分7，同時部分7的第一區域和第二區域之間的第三區域P3不存在襯層8、9的覆蓋。通過具有足夠大的第三區域P3，保證襯層不重疊。因此，套管2的部分7需要具有特定的長度以使得襯層具有足夠的覆蓋長度，第三區域也必須具有足夠的長度以防止襯層彼此重疊。因此，襯層
8、9和套管部分7 —起密封穿孔5或漏洞4，或者，襯層在不存在重疊的風險下加強薄弱部分。在圖4中，襯層8、9膨脹以形成密封並且加強套管2中的任何薄弱部分6。確定套管2的具有可接受特徵的部分，最靠近區域I的中間定位並且具有足夠長度的部分7被選為待被襯層覆蓋的部分。在圖5中，藉助於襯層8、9密封穿孔區域。穿孔區域經常具有穿孔5之間的部分，該部分的特徵足以使之成為其中襯層可覆蓋的部分。通常，穿孔5由射孔器製成，該射孔器在多個操作過程中對套管2穿孔。這些操作過程設置成在它們之間存在預定的時間間隔，從而使得一個操作過程與下一個操作過程間隔一定的距離以保證射孔器不會在已經存在穿孔5的地方穿孔。兩個操作過程之間的時間間隔和距離形成了沒有被穿孔的套管部分，並且因此形成如圖5所示的襯層8、9能夠覆蓋的部分。這種雙襯層的使用還可以加強如圖6所示的具有薄弱部分6的套管區域I。確定薄弱部分6之間的具有可接受的套管特徵(即，套管特徵處於預定區間內)的部分，襯層8、9被膨脹使得它們覆蓋這些可接受部分7中的一個。在襯層8、9膨脹之前，可以加工套管2的內壁以使得套管表面變得沒有沉積物或者銅鏽以使得襯層更好地固定到套管。包括測井儀17、襯層設置單元11和控制單元12的井下系統20被用於將襯層8、9放置成與套管2的足夠結實的部分呈重疊的關係。測井儀設置在系統的前端以測量井下套管2的特徵，以確定具有預定區間之外的套管特徵的區域I以及區域I中的具有預定區間之內的套管特徵的部分。當已經測定這些特徵時，控制單元12確定已測量的特徵的位置，並且確定區域I和該區域之內的部分。然後，包括兩個襯層8、9的襯層設置單元11定位成面對該區域，並且使這些襯層膨脹，使得它們覆蓋可接受部分並且在這些襯層之間存在預定的距離。圖7A示出了井下系統20。該井下系統20具有測井儀17、定位工具10、具有兩個襯層設置工具18的襯層設置單元11、驅動單元13、泵14和馬達15。該井下系統20被連接到諸如鑽杆或撓性管16的管柱上。測井儀17在被驅動單元13向前移動的同時測定套管特徵。定位工具10例如通過磁特性確定系統的位置，這使得系統在經過套管接箍時可以計算系統的位置。定位工具10可以任意類型的定位工具諸如套管接箍定位器、距離測量設備諸如絞車，或驅動單元13。當套管特徵和與已測量的套管特徵相關的位置已知時，控制單元12能夠確定其中套管特徵處於預定區間之外的區域I。隨後，控制單元12確定具有預定區間之外的套管特徵的部分和這些部分的長度。識別確定如下的部分7:該部分具有沿著套管2的縱向的足夠長度並且大致位於區域I的中間位置。驅動單元13移動系統20以面對著區域I來定位襯層設置工具18，襯層設置工具18分別膨脹一個襯層以抵靠到套管2的內表面，使得一個襯層覆蓋部分7的第一區域Pl並且另一襯層覆蓋該部分的第二區域P2。各個襯層設置工具18包括襯層、主體22、膨脹設備21和用於將膨脹設備與主體22連接的軸23。在來回驅動系統的同時，主體22和膨脹設備21將襯層保持就位，直到襯層處於其將被設置的位置。在圖7B中，系統20包括錨定工具27，該錨定工具設置成使得在膨脹襯層8、9的同時相對於套管2錨定該系統。該系統20還包括用於提供襯層設置單元11的軸向力的軸向力產生器。軸向力產生器28包括泵14，該泵14在系統20的軸向上移動活塞組件並且因此移動活塞軸，但是該軸向力產生器28可以是能夠產生這種軸向力的任意類型的工具，諸如Well Stroker 。此外，測井儀17已經被設置在系統20的最靠近纜線19的端部，並且通過經由管柱16而向下泵送的流體來驅動泵14，從而用於驅動馬達15。該馬達向測井儀17提供動力。圖8A示出了另一井下系統20。該系統20沿著纜線19移動並且經由纜線19供電。井下系統20包括測井儀17、襯層設置單元11、控制單元12、驅動單元13、泵14和諸如馬達的動力單元15。在該系統中，襯層設置單元11包括主體22和至少一個用於膨脹襯層
8、9的膨脹設備21，其中相對於主體22移動膨脹設備21以膨脹襯層。馬達是驅動泵14的電機，該電機也向驅動單元13和襯層設置單元11供電。測井儀17也由該電機供電。控制單元12設置在系統20中以確定區域I的位置和長度並且確定襯層能夠覆蓋的部分。在另一實施例中，控制單元12位於遠離套管2的位置並且通過纜線19與各個工具通信。控制單元12作為套管2中的下井工具組(下井儀器串)的一部分使得通信更快並且基本上防止幹涉和延遲。然而，當控制單元12位於井3之上時，操作者能夠觀察和控制不同的操作，能夠調整區域I和可接受部分的選擇。在圖SB中，系統20包括錨定工具27，該錨定工具設置成使得在膨脹襯層8、9的同時相對於殼體2錨定該系統。該系統20此外包括用於提供襯層設置單元11的軸向力的軸向力產生器。此外，測井儀17已經設置在系統20的最靠近纜線19的端部。雖然並沒有示出，但是系統可以被分成多個單獨的下井工具組，使得測井儀17和襯層設置單元11是兩個獨立的並且分別由驅動單元13驅動的下井工具組。圖9示出了包括襯層8、9、主體22、膨脹設備21和用於將膨脹設備21與主體22連接的軸23的襯層設置工具18。襯層被保持在膨脹設備和主體22之間的位置，並且當襯層面對其中其待被膨脹的套管區域時，膨脹設備21被拉向主體22，迫使襯層向外。膨脹設備21是可膨脹的圓錐體，在襯層膨脹之前其從一個直徑膨脹到更大的直徑。圖10示出了包括兩個襯層8、9的襯層設置單元11。襯層8、9被固定在主體22和膨脹設備21之間，軸23將膨脹設備連接到主體22。在襯層8、9之間設置一間隔件24。間隔件24具有與可接受部分7的第三區域P3的長度相對應的長度。間隔件24被設置成環狀並且由當被膨脹設備21膨脹時能夠被壓碎的材料製成。當膨脹設備21壓碎間隔環時，第二襯層9不固定，但是一旦膨脹設備進一步向主體22移動時，第二襯層被圓錐體的傾斜部分對中並且因此隨後被再次固定。在該實施例中圓錐體是不可膨脹的。在圖11中，襯層設置單元11包括設置在主體22的相對側的兩個襯層8、9。兩個軸23在襯層設置單元11的縱向的兩個相對方向上從主體22開始延伸，並且在各個襯層8、9的內部延伸。各個軸23在與連接有主體22的端部相反的一端上與膨脹設備21連接。在一個實施例中，一個軸23具有比另一軸更大的直徑，這使得當襯層8、9膨脹時，一個軸移到另一軸內。因此，主體22能夠被設計為沿著系統20的縱向延伸方向具有短的長度，以與部分7的第三區域P3相適應。襯層設置單元可包括兩個主體、兩個襯層和兩個膨脹設備。兩個襯層設置在兩個主體之間，並且兩個膨脹設備設置在兩個襯層之間，各個膨脹設備移向主體之一以用於膨脹襯層之一，襯層設置單元包括用於將膨脹設備連接到主體的軸。這樣，兩個襯層能夠設置成具有與兩個膨脹設備的距離相等的預定距離。當這些襯層膨脹時，它們的長度將縮短，但是在一個襯層的面對另一襯層的端部開始膨脹將導致這些襯層之間的距離與膨脹期間的收縮無關。在系統的另一實施例中，系統20具有多於兩個的襯層設置工具18，或者襯層設置單元11具有多於兩個的襯層8、9。這裡，如果區域I具有需要三個襯層的長度，系統20是有用的。在此情況下，還需要確定區域I的具有可接受的套管特徵的第二部分。像第一和第二襯層8、9 一樣，第三襯層在覆蓋第二部分的第二區域P2的情況下膨脹。在另一實施例中，襯層設置單元11具有用於將襯層切割成預定長度的切割單元。該切割單元使得可以剪短一個襯層以與區域I的實際長度以及兩個可接受部分7之間的距離相適應。如果區域I對於兩個襯層而言太長而不能覆蓋整個區域，但是這些部分7之間的距離比一個襯層的長度短的話，則可以剪短襯層以與實際情況相適應。系統20可包括兩個分別用於一個襯層的膨脹設備21，使得該襯層的一半由一個膨脹設備膨脹，而另一半由另一膨脹設備膨脹。膨脹設備21可以同時向彼此移動。另外，第一膨脹設備21可以將該襯層從一個直徑變化到第二直徑，並且第二膨脹設備可以將襯層從第二直徑膨脹到第三直徑。此外，主體22可以包括固定裝置和/或密封裝置25以能夠適當地固定襯層和/或密封襯層內部的空間。
膨脹設備21可以具有任意適當的形狀，諸如心軸、圓錐體等。此外，膨脹設備21可以具有設置成與心軸或者圓錐體的外側滾動連接的滾輪。膨脹設備21可以包括用於在膨脹襯層之前將該設備的外徑膨脹到更大直徑的裝置。因此，膨脹設備21如圖9所示可被分成放射狀的可移動的扇區26。所測得的用於確定區域I和部分7的位置和長度的套管特徵通常由一系列的指示套管2的壁厚的測量參數組成。該測量參數也可以是套管2的材料的密度、套管的材料的導熱係數、套管的材料的強度、套管的材料的孔隙率或者它們的組合。井下系統20可以包括若干個用於在井3中更快驅動系統的或者用於能夠移動系統的驅動單元13。此外，驅動單元13具有在橫向於套管2縱向的第一方向上延伸的用於驅動系統的裝置，諸如輪。因此，系統可能需要額外的驅動單元13以在橫向於第一方向的另一方向上對中系統20。如圖9所示，襯層包括密封裝置25。當膨脹金屬襯層時，在膨脹設備21的膨脹力已經釋放時該襯層收縮一點，並且密封裝置25將填充和密封套管2的內表面和襯層的外表面之間的任意間隙。測井儀17除了用於在膨脹襯層8、9之前測量套管特徵之外，還可以用於在襯層已膨脹之後測量套管特徵。這樣，測井儀17能夠核實襯層沒有彼此重疊並且它們定位準確。此外，測井儀17能夠確定第一已膨脹襯層和第二已膨脹襯層之間的間隙的位置和長度，其中該間隙應該與第三區域的長度/範圍相等。井下系統20可以包括使用填料來填充第一已膨脹襯層和第二已膨脹襯層之間的間隙的填充設備。該填充設備可以是焊接設備。當一區段已經被焊接時，如果有必要，隨後可以加工該區段。在利用焊接材料填充間隙之後，測井儀17能夠用於核實該間隙已經被充分地填充。可通過任何適當的測井儀來執行套管特徵的測量，例如使用諸如振動、聲音、超聲或者次聲等聲信號的工具，使用電容或者磁性的工具，或者發出頻率為IOll-1O19Hz的電磁輻射諸如X-射線、UV、可見光以及紅外光的工具。該發光設備因此可以是雷射器。發光設備也可以使用頻率為300MHz-300GHz的微波。在另一實施例中，膨脹設備21在膨脹襯層的同時藉助於錨定件、卡瓦或者類似裝置在套管2內部被保持就位。這些裝置可以定位在膨脹設備21中或者定位在另一連接工具中。膨脹設備21也可以藉助於井下牽引工具在套管2內部被保持就位。襯層指的是用來覆蓋或密封漏洞4、穿孔5或者套管2內側的開口或者加強套管的薄弱部分6的任意類型的可膨脹的管，如，內襯、補丁、管子、管道、包層、密封件等。流體或者井流體指的是任意類型的存在於井下的油井或者氣井中的流體，諸如天然氣、油、油基泥漿、原油、水等。氣體指的是任意類型的在井3、完井或者裸井中存在的氣體成分，油指的是任意類型的油成分，諸如原油、含油流體等。氣體、油以及水流體各因此都可包含除氣體、油和/或水之外的其他元素或物質。套管2指的是用在井下的與油或天然氣生產有關的任意類型的管道、管子、管狀體、襯墊、柱體等。在系統沒有全部沒入套管2的情況下，井下牽引器可用於在井3中將工具推至正確位置。井下牽引器也可用作測量該牽引器在套管中所經過的距離的定位工具10。井下牽引器是任意類型的能夠在井下井中推進或牽拉工具的驅動單元，諸如Well Tractor .
雖然以上已經結合本發明的優選實施例對本發明進行了說明，但是對於本領域的技術人員而言，在不脫離由下述的權利要求所限定的本發明的情況下明顯可以想到多種修改。
權利要求
1.一種用於在井(3)中密封套管(2)的區域(I)的密封方法，所述區域包括若干個漏洞(4)、穿孔(5)和/或薄弱套管部分(6)或者具有當測量時發現位於預定區間之外的套管特徵的其他不規則部，所述方法包括如下的步驟: -測量所述套管的特徵， -確定所述區域的位置， -確定所述區域在所述套管的縱向上的長度， -確定所述區域的一部分(7)和所述部分的長度，所述部分的套管特徵當測量時位於所述預定區間之內，所述部分至少在第一區域和第二區域在所述套管的縱向上延伸， -定位覆蓋所述套管的所述部分的所述第一區域(Pl)的第一襯層(8)， -定位覆蓋所述套管的所述部分的所述第二區域(P2)的第二襯層(9)， -膨脹所述第一襯層，以及 -膨脹所述第二襯層。
2.根據權利要求1所述的密封方法，其特徵在於，藉助於諸如超聲波、振動、聲音或者次聲的聲學，電容，磁性，X-射線，紅外光，可見光，雷射，UV光或者微波來進行測量步驟。
3.根據權利要求1或2所述的密封方法，其特徵在於，藉助於套管接箍定位器、利用磁性的定位工具(10)或者距離測量設備來進行定位步驟。
4.根據前述權利要求的任一項所述的密封方法，其特徵在於，藉助於膨脹設備(21)來進行膨脹步驟。
5.根據前述權利要求的任一項所述的密封方法，其特徵在於，所述方法包括如下的步驟:確定套管區域的第二部分以及所述第二部分的長度，所述第二部分的套管特徵處於所述預定區間內，所述第二部分至少在第一區域和第二區域在所述套管的縱向上延伸。
6.關於執行根據前述權利要求的任一項所述的方法的井下系統，所述系統包括: -測井儀(17)，其用於測量井下套管的特徵， -控制單元(12)，其用於確定沿著其中特徵已經被測得的套管的一位置，以及 -襯層設置單元(11)，其包括至少兩個襯層。
7.根據權利要求6所述的井下系統，其特徵在於，所述襯層設置單元包括一主體和至少一個用於膨脹所述襯層的膨脹設備。
8.根據權利要求6所述的井下系統，其特徵在於，所述襯層設置單元包括至少兩個襯層設置工具(18)，各個襯層設置工具包括一襯層、一主體、一膨脹設備以及一用於將所述膨脹設備與所述主體連接的軸。
9.根據權利要求6所述的井下系統，其特徵在於，所述襯層設置單元包括兩個襯層、一主體、一膨脹設備以及一用於將所述膨脹設備與所述主體連接的軸。
10.根據權利要求9所述的井下系統，其特徵在於，所述襯層設置單元包括設置在兩個主體之間的兩個襯層和設置在所述兩個襯層之間的兩個膨脹設備，各個膨脹設備向所述主體之一移動以用於膨脹所述襯層之一，所述襯層設置單元包括一用於將所述膨脹設備與所述主體連接的軸。
11.根據權利要求6至10的任一項所述的井下系統，其特徵在於，所述系統還包括定位工具。
12.根據權利要求6至11的任一項所述的井下系統，其特徵在於，所述系統還包括用於在所述套管中移動所述井下系統的驅動單元。
13.根據權利要求6至12的任一項所述的井下系統，其特徵在於，所述襯層設置單元包括一可膨脹設備和一襯 層。
全文摘要
本發明涉及一種用於在井中密封套管的一區域的密封方法，所述區域包括多個漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者套管特徵為當測量時發現位於預定區間之外的其他不規則部。所述方法包括如下的步驟測量所述套管的特徵；確定所述區域的位置；確定所述區域在所述套管的縱向上的長度；確定所述區域的一部分和所述部分的長度，所述部分的套管特徵當測量時位於所述預定區間之內，其中所述部分在所述套管的縱向上延伸；定位覆蓋所述套管的所述部分的第一區域的第一襯層；定位覆蓋所述套管的所述部分的第二區域的第二襯層；膨脹所述第一襯層；以及膨脹所述第二襯層。
文檔編號E21B29/10GK103097647SQ201180041899
公開日2013年5月8日 申請日期2011年8月30日 優先權日2010年8月31日
發明者J·哈倫德巴克 申請人:韋爾泰克有限公司