CN103097647B

CN103097647B - 密封系统

Info

Publication number: CN103097647B
Application number: CN201180041899.6A
Authority: CN
Inventors: J·哈伦德巴克
Original assignee: Welltec AS
Current assignee: Welltec AS
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2031-08-30
Also published as: AU2011298363A1; AU2011298363B2; RU2013114015A; US20130160999A1; DK2423428T3; EP2423428A1; CA2809711A1; MX344662B; WO2012028616A1; BR112013004611A2; RU2580956C2; CN103097647A; EP2423428B1; MX2013002339A; US9447651B2

Abstract

本发明涉及一种用于在井中密封套管的一区域的密封方法，所述区域包括多个漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者套管特征为当测量时发现位于预定区间之外的其他不规则部。所述方法包括如下的步骤：测量所述套管的特征；确定所述区域的位置；确定所述区域在所述套管的纵向上的长度；确定所述区域的一部分和所述部分的长度，所述部分的套管特征当测量时位于所述预定区间之内，其中所述部分在所述套管的纵向上延伸；定位覆盖所述套管的所述部分的第一区域的第一衬层；定位覆盖所述套管的所述部分的第二区域的第二衬层；膨胀所述第一衬层；以及膨胀所述第二衬层。

Description

密封系统

技术领域

本发明涉及一种用于在井中密封套管的一区域的密封方法，所述区域包括多个漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者套管特征为当测量时发现位于预定区间之外的其他不规则部。所述密封方法包括如下的步骤：测量所述套管的特征；确定所述区域的位置；确定所述区域在所述套管的纵向上的长度；确定所述区域的一部分和所述部分的长度/范围，所述部分的套管特征当测量时位于所述预定区间之内，其中所述部分至少在第一区域和第二区域在所述套管的纵向上延伸；定位覆盖所述套管的所述部分的所述第一区域的第一衬层；定位覆盖所述套管的所述部分的所述第二区域的第二衬层；膨胀所述第一衬层；以及膨胀所述第二衬层。本发明还涉及用于执行所述密封方法的井下系统。

背景技术

在井眼中的井下套管可以具有多个漏洞和/或薄弱套管部分或者其他不规则部，上述缺陷必须密封以确保不期望的流体或者气体不会经由薄弱套管部分的漏洞或潜在漏洞而进入到套管中。

此外，井下套管可以具有制造用于允许原油或者气体从周围的地层进入到套管中的穿孔。然而，当油层已经移动时，也有必要封住这些穿孔以确保诸如水的不期望流体不会进入到套管中而与油或者气体混合。

在现有的技术方案中，以如下的方式执行套管中的漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者其他不规则部的密封：将衬层或者补丁引入到套管中，面对着漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分放置衬层，然后使衬层膨胀。

由于现在的生产技术，不可能生产具有特定长度同时还在不破裂的情况下保持膨胀性的补丁。然而，当密封穿孔区域时，所使用的补丁通常不够长，这使得有必要使用多个补丁。因此，已多次试图开发如图1所示的补丁片重叠的技术方案。图1的现有技术方案示出了套管中已经被两块补丁密封住的漏洞。然而，使用带有重叠端部的两个以上补丁片来沿着整个补丁区域获得牢固密封的技术已经被证实在井下非常难操作，如图2和图3所示。

如图2所示，当补丁片膨胀时，它们可能重叠过度，导致补丁片之一从另一补丁片向内突出，因此降低了套管的内径。这种失败将需要额外的工作以去掉突出的部分以保证套管的内径除非绝对必要不再减小。这将需要花费时间，并且移除突出部分可能导致新的泄漏发生的危险。

为了防止补丁片重叠过度，补丁片可放置成具有较小的重叠，但是补丁片之间的预期的重叠经常不够大，这导致了补丁之间有开口，该开口仍然形成一泄漏区域，如图3所示。

发明内容

本发明的目的是完全或者部分地克服上述的现有技术的缺点和缺陷。更具体地，本发明的目的是提供一种用于在井中密封套管的一区域的改进方法和系统，该区域包括多个漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者其他不规则部。

从以下的说明中将变得明显的上述目的以及多个其他目的、优点和特征将通过根据本发明的一种用于在井中密封套管的一区域的密封方法的技术方案来实现，所述区域包括具有当测量时发现位于预定区间之外的套管特征的多个漏洞、穿孔和/或薄弱套管部分或者其他不规则部，所述方法包括如下的步骤：

-测量所述套管的特征，

-确定所述区域的位置，

-确定所述区域在所述套管的纵向上的长度/范围，

-确定所述区域的一部分和所述部分的长度，所述部分的套管特征为当测量时位于所述预定区间之内，所述部分至少在第一区域和第二区域在所述套管的纵向上延伸，

-定位覆盖所述套管的所述部分的所述第一区域的第一衬层，

-定位覆盖所述套管的所述部分的所述第二区域的第二衬层，

-膨胀所述第一衬层，以及

-膨胀所述第二衬层。

上述密封方法的优点在于：因为套管的所述部分利用两个衬层形成较长密封的一部分，所以降低了对长衬层的需求。通过确定所述套管的一可接受部分，能够避免两个衬层彼此重叠——其中彼此重叠可能导致直径减小或者泄漏。此外，出于生产的原因，长衬层不能和较短衬层一样多地膨胀，并且因此可能在运输的过程中很难处理。

在本发明的一个实施例中，第一区域和第二区域在套管的纵向上可以不重叠。

此外，可借助于诸如超声波、振动、声音或者次声的声学，电容，磁性，X-射线，红外光，可见光，激光，UV光或者微波来进行测量步骤。

此外，可借助于套管接箍定位器、利用磁性的定位工具或者距离测量设备来进行定位步骤。

此外，可借助于膨胀设备来进行膨胀步骤。

所述膨胀设备可包括心轴、圆锥体、滚轮、可膨胀的圆锥体或心轴等。

在一个实施例中，所述方法可包括测量所述区域中的套管和已膨胀的衬层的厚度的步骤。

此外，所述方法可包括测量和确定第一已膨胀衬层和第二已膨胀衬层之间的间隙的步骤。

另外，所述方法可包括利用填料填充第一已膨胀衬层和第二已膨胀衬层之间的间隙的步骤。

所述填充步骤可以是焊接步骤。

此外，所述方法可包括如下步骤：控制使得第一已膨胀衬层的一端面对着所述区域的第一端覆盖所述套管，第二已膨胀衬层的一端面对着所述区域的第二端覆盖所述套管。

另外，所述方法可包括如下的步骤：确定套管区域的第二部分以及所述第二部分的长度，所述第二部分的套管特征处于所述预定区间内，所述第二部分至少在第一区域和第二区域在所述套管的纵向上延伸。

另外，所述方法可包括如下的步骤:定位第三衬层使之与所述第二部分的第二区域重叠。

此外，所述方法可包括如下的步骤：将一个或多个所述衬层剪切成预定的长度。

在一个实施例中，特征可以是与如下的参数相对应的测量结果：套管的壁厚、套管材料的密度、套管材料的导热系数、套管材料的强度、套管材料的孔隙率或者它们的组合。

在另一实施例中，预定区间可以是如下参数的百分比：套管的壁厚、套管材料的密度、套管材料的导热系数、套管材料的强度、套管材料的孔隙率或者它们的组合。

本发明此外还涉及一种用于执行上述方法的井下系统，所述井下系统包括：

–测井仪，其用于测量井下套管的特征，

-控制单元，其用于确定沿着其中特征已经被测得的套管确定一位置，

以及

-衬层设置单元，其包括至少两个衬层。

在一个实施例中，测井仪可包括用于执行如下的测量的装置：超声测量、电容测量、磁性测量、X-射线测量、红外光测量、可见光测量、UV光测量和/或激光测量。

在另一实施例中，所述控制单元可定位在地表之上。

此外，所述控制单元可以经由缆线与所述测井仪和所述衬层设置单元通信。

另外，所述控制单元可以保证第一衬层覆盖所述套管的所述部分的第一区域并且第二衬层覆盖所述套管的所述部分的第二区域。

此外，所述控制单元可以保证第一已膨胀衬层的一端面对着所述区域的第一端覆盖所述套管并且第二已膨胀衬层的一端面对着所述区域的第二端覆盖所述套管。

在一个实施例中，所述衬层设置单元可包括主体和至少一个用于膨胀衬层的膨胀设备。

此外，所述衬层设置单元可包括至少两个衬层设置工具，各个衬层设置工具包括一衬层、一主体、一膨胀设备以及一用于将所述膨胀设备与所述主体连接的轴。

此外，所述衬层设置单元可包括多个衬层设置工具。

此外，所述衬层设置单元可包括两个衬层、一主体、一膨胀设备以及一用于将所述膨胀设备与所述主体连接的轴。

另外，所述衬层设置单元可包括设置在两个主体之间的两个衬层和设置在所述两个衬层之间的两个膨胀设备，各个膨胀设备向所述主体之一移动以用于膨胀所述衬层之一，所述衬层设置单元包括一用于将所述膨胀设备与所述主体连接的轴。

在一个实施例中，所述膨胀设备可包括心轴、圆锥体、滚轮、可膨胀的心轴等。

上述的井下系统还可以包括定位工具。

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、距离测量设备或者驱动单元。

此外，所述井下系统可包括用于在套管中移动井下系统的驱动单元。

此外，所述系统可包括多个驱动单元。

此外，所述驱动单元可以是井下牵引器。

此外，所述系统可以经由缆线供电。

另外，所述系统可以与钻杆或者挠性管连接。

此外，可以设置一泵以用于向所述衬层设置单元提供动力。

此外，可以设置用于驱动泵的动力单元，诸如电机。

另外，所述衬层设置单元可包括一可膨胀设备和一衬层。

此外，所述系统可包括两个可膨胀设备，各个可膨胀设备分别用于一个衬层。

所述可膨胀设备可包括一膨胀主体和一轴。

该主体可包括固定装置。

所述系统还可以包括用于将衬层剪切成预定的长度的剪切单元。

此外，所述衬层可包括密封装置。

此外，所述测井仪可适用于测量所述区域中的套管和已膨胀的衬层的厚度。

此外，所述测井仪可适用于测量和确定第一已膨胀衬层和第二已膨胀衬层之间的间隙。

此外，所述系统够可包括用于利用填料填充第一已膨胀衬层和第二已膨胀衬层之间的间隙的填充设备。

另外，所述填充设备可以是焊接设备。

最后，所述套管可包括气体或者原油。

附图说明

参考为了说明而示出非限制性实施例的示意性附图来对本发明和它的多个优点来进行更详细的说明，其中：

图1-3示出了三种不同情况下的现有技术方案，

图4示出了两个衬层被设置在套管中的具有漏洞和薄弱点的区域中，

图5示出了两个衬层被设置在套管中的具有穿孔的区域中，

图6示出了两个衬层被设置在套管中的具有薄弱点的区域中，

图7A示出了根据本发明的井下系统，

图7B示出了井下系统的另一实施例，

图8A和8B示出了井下系统的其它实施例，

图9示出了膨胀设备，

图10示出了膨胀设备的另一实施例，以及

图11示出了膨胀设备的又一实施例。

所有的附图都只是示意性的，并不一定按比例绘制，并且它们只示出了为了解释本发明所必需的一部分，其他部分被省略了或仅仅给予暗示。

具体实施方式

井3中的套管2可以被穿孔以使得原油能够从地层进入到套管中，并且最终上升到地面。在生产过程中，地层中的油层可相对于穿孔5移动，然后穿孔必须被密封并且需要面对着新的油层位置制作新穿孔。套管2穿孔的区段可不同，但是通常一个衬层的长度不足以盖住整个穿孔区段。

图1示出了现有技术方案，其中套管中的具有穿孔B的区域已经被两个补丁片A密封。现有的生产技术不能生产足够长并且还能够在不破裂的情况下保持膨胀能力的补丁。因此，已经做出了很多努力以开发如图1所示的补丁片A重叠的技术方案。在图1中，一个补丁具有与另一补丁的轮廓相配的轮廓，这意味着当装配好时这些补丁不会减小其中一个补丁的内径。

然而，当将两个补丁放置成彼此靠近时，存在不能精确地放置或者在膨胀的同时错位的风险，这将导致补丁如图2所示彼此过度重叠。当补丁如图2所示重叠时，补丁的内径在重叠区域减小，这是不可接受的，因为这将恶化套管。

在其他情况下，两个补丁在它们不再重叠的情况下已经错位一定程度，这意味着如图3所示它们没有密封穿孔B。当补丁膨胀时，补丁的长度减小，因此增加了错位发生的概率。

在两个补丁或衬层过度重叠的情况下，可能很难移除使具有该补丁的套管部分的内径减小的补丁突出部分。此外，如果补丁没有重叠到足以具有密封功能的话，可能有必要插入额外的补丁，这将进一步减小套管的内径。

在本发明中，测井仪17被用于测量井下套管2的特征以确定包含漏洞4、穿孔5和/或薄弱部分的区域1的位置。当已经测量到套管2的特征并且区域1的长度/范围已确定时，可以确定套管的漏洞4、穿孔5和/或薄弱部分6之间的具有正常套管特征并因此处于良好状态下的部分7。通过确定套管2的部分7处于良好状态下，两个衬层能够被放置在如下的位置：在此位置中，如图4至6所示，该两个衬层在没有彼此重叠的情况下覆盖上述部分7。一个衬层在第一区域P1中覆盖部分7，另一衬层在第二区域P2中覆盖部分7，同时部分7的第一区域和第二区域之间的第三区域P3不存在衬层8、9的覆盖。通过具有足够大的第三区域P3，保证衬层不重叠。因此，套管2的部分7需要具有特定的长度以使得衬层具有足够的覆盖长度，第三区域也必须具有足够的长度以防止衬层彼此重叠。因此，衬层8、9和套管部分7一起密封穿孔5或漏洞4，或者，衬层在不存在重叠的风险下加强薄弱部分。

在图4中，衬层8、9膨胀以形成密封并且加强套管2中的任何薄弱部分6。确定套管2的具有可接受特征的部分，最靠近区域1的中间定位并且具有足够长度的部分7被选为待被衬层覆盖的部分。

在图5中，借助于衬层8、9密封穿孔区域。穿孔区域经常具有穿孔5之间的部分，该部分的特征足以使之成为其中衬层可覆盖的部分。通常，穿孔5由射孔器制成，该射孔器在多个操作过程中对套管2穿孔。这些操作过程设置成在它们之间存在预定的时间间隔，从而使得一个操作过程与下一个操作过程间隔一定的距离以保证射孔器不会在已经存在穿孔5的地方穿孔。两个操作过程之间的时间间隔和距离形成了没有被穿孔的套管部分，并且因此形成如图5所示的衬层8、9能够覆盖的部分。

这种双衬层的使用还可以加强如图6所示的具有薄弱部分6的套管区域1。确定薄弱部分6之间的具有可接受的套管特征（即，套管特征处于预定区间内）的部分，衬层8、9被膨胀使得它们覆盖这些可接受部分7中的一个。

在衬层8、9膨胀之前，可以加工套管2的内壁以使得套管表面变得没有沉积物或者铜锈以使得衬层更好地固定到套管。

包括测井仪17、衬层设置单元11和控制单元12的井下系统20被用于将衬层8、9放置成与套管2的足够结实的部分呈重叠的关系。测井仪设置在系统的前端以测量井下套管2的特征，以确定具有预定区间之外的套管特征的区域1以及区域1中的具有预定区间之内的套管特征的部分。

当已经测定这些特征时，控制单元12确定已测量的特征的位置，并且确定区域1和该区域之内的部分。然后，包括两个衬层8、9的衬层设置单元11定位成面对该区域，并且使这些衬层膨胀，使得它们覆盖可接受部分并且在这些衬层之间存在预定的距离。

图7A示出了井下系统20。该井下系统20具有测井仪17、定位工具10、具有两个衬层设置工具18的衬层设置单元11、驱动单元13、泵14和马达15。该井下系统20被连接到诸如钻杆或挠性管16的管柱上。测井仪17在被驱动单元13向前移动的同时测定套管特征。定位工具10例如通过磁特性确定系统的位置，这使得系统在经过套管接箍时可以计算系统的位置。定位工具10可以任意类型的定位工具诸如套管接箍定位器、距离测量设备诸如绞车，或驱动单元13。

当套管特征和与已测量的套管特征相关的位置已知时，控制单元12能够确定其中套管特征处于预定区间之外的区域1。随后，控制单元12确定具有预定区间之外的套管特征的部分和这些部分的长度。识别确定如下的部分7：该部分具有沿着套管2的纵向的足够长度并且大致位于区域1的中间位置。驱动单元13移动系统20以面对着区域1来定位衬层设置工具18，衬层设置工具18分别膨胀一个衬层以抵靠到套管2的内表面，使得一个衬层覆盖部分7的第一区域P1并且另一衬层覆盖该部分的第二区域P2。

各个衬层设置工具18包括衬层、主体22、膨胀设备21和用于将膨胀设备与主体22连接的轴23。在来回驱动系统的同时，主体22和膨胀设备21将衬层保持就位，直到衬层处于其将被设置的位置。

在图7B中，系统20包括锚定工具27，该锚定工具设置成使得在膨胀衬层8、9的同时相对于套管2锚定该系统。该系统20还包括用于提供衬层设置单元11的轴向力的轴向力产生器。轴向力产生器28包括泵14，该泵14在系统20的轴向上移动活塞组件并且因此移动活塞轴，但是该轴向力产生器28可以是能够产生这种轴向力的任意类型的工具，诸如Well此外，测井仪17已经被设置在系统20的最靠近缆线19的端部，并且通过经由管柱16而向下泵送的流体来驱动泵14，从而用于驱动马达15。该马达向测井仪17提供动力。

图8A示出了另一井下系统20。该系统20沿着缆线19移动并且经由缆线19供电。井下系统20包括测井仪17、衬层设置单元11、控制单元12、驱动单元13、泵14和诸如马达的动力单元15。在该系统中，衬层设置单元11包括主体22和至少一个用于膨胀衬层8、9的膨胀设备21，其中相对于主体22移动膨胀设备21以膨胀衬层。马达是驱动泵14的电机，该电机也向驱动单元13和衬层设置单元11供电。测井仪17也由该电机供电。

控制单元12设置在系统20中以确定区域1的位置和长度并且确定衬层能够覆盖的部分。在另一实施例中，控制单元12位于远离套管2的位置并且通过缆线19与各个工具通信。控制单元12作为套管2中的下井工具组（下井仪器串）的一部分使得通信更快并且基本上防止干涉和延迟。然而，当控制单元12位于井3之上时，操作者能够观察和控制不同的操作，能够调整区域1和可接受部分的选择。

在图8B中，系统20包括锚定工具27，该锚定工具设置成使得在膨胀衬层8、9的同时相对于壳体2锚定该系统。该系统20此外包括用于提供衬层设置单元11的轴向力的轴向力产生器。此外，测井仪17已经设置在系统20的最靠近缆线19的端部。

虽然并没有示出，但是系统可以被分成多个单独的下井工具组，使得测井仪17和衬层设置单元11是两个独立的并且分别由驱动单元13驱动的下井工具组。

图9示出了包括衬层8、9、主体22、膨胀设备21和用于将膨胀设备21与主体22连接的轴23的衬层设置工具18。衬层被保持在膨胀设备和主体22之间的位置，并且当衬层面对其中其待被膨胀的套管区域时，膨胀设备21被拉向主体22，迫使衬层向外。膨胀设备21是可膨胀的圆锥体，在衬层膨胀之前其从一个直径膨胀到更大的直径。

图10示出了包括两个衬层8、9的衬层设置单元11。衬层8、9被固定在主体22和膨胀设备21之间，轴23将膨胀设备连接到主体22。在衬层8、9之间设置一间隔件24。间隔件24具有与可接受部分7的第三区域P3的长度相对应的长度。间隔件24被设置成环状并且由当被膨胀设备21膨胀时能够被压碎的材料制成。当膨胀设备21压碎间隔环时，第二衬层9不固定，但是一旦膨胀设备进一步向主体22移动时，第二衬层被圆锥体的倾斜部分对中并且因此随后被再次固定。在该实施例中圆锥体是不可膨胀的。

在图11中，衬层设置单元11包括设置在主体22的相对侧的两个衬层8、9。两个轴23在衬层设置单元11的纵向的两个相对方向上从主体22开始延伸，并且在各个衬层8、9的内部延伸。各个轴23在与连接有主体22的端部相反的一端上与膨胀设备21连接。在一个实施例中，一个轴23具有比另一轴更大的直径，这使得当衬层8、9膨胀时，一个轴移到另一轴内。因此，主体22能够被设计为沿着系统20的纵向延伸方向具有短的长度，以与部分7的第三区域P3相适应。

衬层设置单元可包括两个主体、两个衬层和两个膨胀设备。两个衬层设置在两个主体之间，并且两个膨胀设备设置在两个衬层之间，各个膨胀设备移向主体之一以用于膨胀衬层之一，衬层设置单元包括用于将膨胀设备连接到主体的轴。这样，两个衬层能够设置成具有与两个膨胀设备的距离相等的预定距离。当这些衬层膨胀时，它们的长度将缩短，但是在一个衬层的面对另一衬层的端部开始膨胀将导致这些衬层之间的距离与膨胀期间的收缩无关。

在系统的另一实施例中，系统20具有多于两个的衬层设置工具18，或者衬层设置单元11具有多于两个的衬层8、9。这里，如果区域1具有需要三个衬层的长度，系统20是有用的。在此情况下，还需要确定区域1的具有可接受的套管特征的第二部分。像第一和第二衬层8、9一样，第三衬层在覆盖第二部分的第二区域P2的情况下膨胀。在另一实施例中，衬层设置单元11具有用于将衬层切割成预定长度的切割单元。该切割单元使得可以剪短一个衬层以与区域1的实际长度以及两个可接受部分7之间的距离相适应。如果区域1对于两个衬层而言太长而不能覆盖整个区域，但是这些部分7之间的距离比一个衬层的长度短的话，则可以剪短衬层以与实际情况相适应。

系统20可包括两个分别用于一个衬层的膨胀设备21，使得该衬层的一半由一个膨胀设备膨胀，而另一半由另一膨胀设备膨胀。膨胀设备21可以同时向彼此移动。另外，第一膨胀设备21可以将该衬层从一个直径变化到第二直径，并且第二膨胀设备可以将衬层从第二直径膨胀到第三直径。

此外，主体22可以包括固定装置和/或密封装置25以能够适当地固定衬层和/或密封衬层内部的空间。

膨胀设备21可以具有任意适当的形状，诸如心轴、圆锥体等。此外，膨胀设备21可以具有设置成与心轴或者圆锥体的外侧滚动连接的滚轮。膨胀设备21可以包括用于在膨胀衬层之前将该设备的外径膨胀到更大直径的装置。因此，膨胀设备21如图9所示可被分成放射状的可移动的扇区26。

所测得的用于确定区域1和部分7的位置和长度的套管特征通常由一系列的指示套管2的壁厚的测量参数组成。该测量参数也可以是套管2的材料的密度、套管的材料的导热系数、套管的材料的强度、套管的材料的孔隙率或者它们的组合。

井下系统20可以包括若干个用于在井3中更快驱动系统的或者用于能够移动系统的驱动单元13。此外，驱动单元13具有在横向于套管2纵向的第一方向上延伸的用于驱动系统的装置，诸如轮。因此，系统可能需要额外的驱动单元13以在横向于第一方向的另一方向上对中系统20。

如图9所示，衬层包括密封装置25。当膨胀金属衬层时，在膨胀设备21的膨胀力已经释放时该衬层收缩一点，并且密封装置25将填充和密封套管2的内表面和衬层的外表面之间的任意间隙。

测井仪17除了用于在膨胀衬层8、9之前测量套管特征之外，还可以用于在衬层已膨胀之后测量套管特征。这样，测井仪17能够核实衬层没有彼此重叠并且它们定位准确。此外，测井仪17能够确定第一已膨胀衬层和第二已膨胀衬层之间的间隙的位置和长度，其中该间隙应该与第三区域的长度/范围相等。

井下系统20可以包括使用填料来填充第一已膨胀衬层和第二已膨胀衬层之间的间隙的填充设备。该填充设备可以是焊接设备。当一区段已经被焊接时，如果有必要，随后可以加工该区段。在利用焊接材料填充间隙之后，测井仪17能够用于核实该间隙已经被充分地填充。

可通过任何适当的测井仪来执行套管特征的测量，例如使用诸如振动、声音、超声或者次声等声信号的工具，使用电容或者磁性的工具，或者发出频率为10¹¹-10¹⁹Hz的电磁辐射诸如X-射线、UV、可见光以及红外光的工具。该发光设备因此可以是激光器。发光设备也可以使用频率为300MHz-300GHz的微波。

在另一实施例中，膨胀设备21在膨胀衬层的同时借助于锚定件、卡瓦或者类似装置在套管2内部被保持就位。这些装置可以定位在膨胀设备21中或者定位在另一连接工具中。膨胀设备21也可以借助于井下牵引工具在套管2内部被保持就位。

衬层指的是用来覆盖或密封漏洞4、穿孔5或者套管2内侧的开口或者加强套管的薄弱部分6的任意类型的可膨胀的管，如，内衬、补丁、管子、管道、包层、密封件等。

流体或者井流体指的是任意类型的存在于井下的油井或者气井中的流体，诸如天然气、油、油基泥浆、原油、水等。气体指的是任意类型的在井3、完井或者裸井中存在的气体成分，油指的是任意类型的油成分，诸如原油、含油流体等。气体、油以及水流体各因此都可包含除气体、油和/或水之外的其他元素或物质。

套管2指的是用在井下的与油或天然气生产有关的任意类型的管道、管子、管状体、衬垫、柱体等。

在系统没有全部没入套管2的情况下，井下牵引器可用于在井3中将工具推至正确位置。井下牵引器也可用作测量该牵引器在套管中所经过的距离的定位工具10。井下牵引器是任意类型的能够在井下井中推进或牵拉工具的驱动单元，诸如Well

虽然以上已经结合本发明的优选实施例对本发明进行了说明，但是对于本领域的技术人员而言，在不脱离由下述的权利要求所限定的本发明的情况下明显可以想到多种修改。

Claims

1.一种用于在井(3)中密封套管(2)的区域(1)的密封方法，所述区域包括若干个漏洞(4)、穿孔(5)和/或薄弱套管部(6)或者具有当测量时发现位于预定区间之外的套管特征的其他不规则部，所述方法包括如下的步骤：

-测量所述套管的特征，

-确定所述区域的位置，

-确定所述区域在所述套管的纵向上的长度，

-确定所述区域的一部分(7)和所述部分的长度，所述部分的套管特征当测量时位于所述预定区间之内，所述部分至少在第一区域和第二区域在所述套管的纵向上延伸，

-定位覆盖所述套管的所述部分的所述第一区域(P1)的第一衬层(8)，

-定位覆盖所述套管的所述部分的所述第二区域(P2)的第二衬层(9)，

-膨胀所述第一衬层，以及

-膨胀所述第二衬层。

2.根据权利要求1所述的密封方法，其特征在于，借助于声学，电容，磁性，X-射线，红外光，可见光，激光，UV光或者微波来进行测量步骤。

3.根据权利要求1或2所述的密封方法，其特征在于，借助于套管接箍定位器、利用磁性的定位工具(10)或者距离测量设备来进行定位步骤。

4.根据权利要求1或2所述的密封方法，其特征在于，借助于膨胀设备(21)来进行膨胀步骤。

5.根据权利要求1或2所述的密封方法，其特征在于，所述方法包括如下的步骤：确定套管区域的第二部分以及所述第二部分的长度，所述第二部分的套管特征处于所述预定区间内，所述第二部分至少在第一区域和第二区域在所述套管的纵向上延伸。

6.根据权利要求2所述的密封方法，其特征在于，借助于超声波、振动、声音或者次声来进行测量步骤。

7.用于执行根据权利要求1-6中的任一项所述的密封方法的井下系统，所述井下系统包括：

–测井仪(17)，其用于测量井下套管的特征，

-控制单元(12)，其用于确定沿着其中特征已经被测得的套管的一位置，以及

-衬层设置单元(11)，其包括至少两个衬层，

其中，所述衬层设置单元包括至少两个衬层设置工具(18)，各个衬层设置工具包括一衬层、一主体、一膨胀设备以及一用于将所述膨胀设备与所述主体连接的轴，或者所述衬层设置单元包括两个衬层、两个主体、两个膨胀设备以及一用于将所述膨胀设备与所述主体连接的轴，其中所述两个衬层设置在所述两个主体之间，所述两个膨胀设备布置在所述两个衬层之间，用于向所述主体之一移动以用于膨胀所述衬层之一。

8.根据权利要求7所述的井下系统，其特征在于，所述井下系统还包括定位工具。

9.根据权利要求7或8所述的井下系统，其特征在于，所述井下系统还包括用于在所述套管中移动所述井下系统的驱动单元。