CN109690016A - 阶段式固井工具 - Google Patents
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Abstract
一种用于将管子固井在井筒(12)中的系统,其包括由环形壳体(58)和在壳体(58)的外表面上的水泥密封件(103)构成的套筒(26)。套筒(26)还包括滑动块(62)、固定块(70)、附接至滑动块(62)的块臂(64)和穿过壳体(58)的侧壁形成的通道(88),通道接纳块臂(64)的自由端。当套筒(26)的内孔(93)被加压时,块臂(64)移动以使滑动块(62)移动到固定块(70)的开放空间(71)中。滑动块(62)插入开放空间(71)以在套筒(26)的外周边上形成密封件(103),这对在套筒(26)与井筒(12)内表面之间的环空(56)中流动的水泥形成屏障。漏失循环材料(114)可以沉积在环空(56)中并沿着密封件(103)与井筒(12)的壁之间的界面沉淀。
Description
技术领域
本公开涉及一种在外表面上具有密封件的固井工具,该密封件通过使密封构件沿着工具的外周选择性地对齐而形成。
背景技术
从地下地层采出的烃通常经由从地面钻取并与地层交叉的井筒从地层流到地面;其中,通常在井筒中衬有套管。套管通常利用注入套管与井筒之间的环空(annulus)内的水泥被粘合至井筒的内表面。除了将套管锚固在井筒内之外,水泥还将地层内的相邻区域彼此隔离。当相邻区域具有不同类型的夹带流体(例如,油或气态烃对非烃水)时,区域隔离尤其有用。在不采用将这些相邻区域隔离的水泥的情况下,不同的流体可能会混合(这要求后续的分离),或者会降低井筒的烃采出潜力。水泥还防止烃流体从烃采出区域沿着井筒向上流到地面。在没有水泥的情况下,或者在水泥失效的情况下,已知烃会迁移到地面。
用于将水泥注入套管与井筒侧壁之间的环空内的常见方法包括将水泥泵送到套管内,然后迫使水泥到达套管底部,然后水泥在套管底部流回到环空内。基于注入水泥的环空容积来估算注入多少水泥。为了迫使水泥在环空中上升,使塞子落在水泥柱的顶部,并将加压流体注入套管内,以将塞子向下推入套管内。在套管的最下端通常设有水泥鞋(cementshoe),并且当塞子到达套管底部时,塞子闩锁在该水泥鞋上。塞子防止水泥从环空流入套管中。在一些深井中,如深度超过15,000英尺的那些深井中,迫使水泥沿整个环空上升(特别是带着非常重的水泥浆)所需的地面压力可能超过在地面或井下设备没有故障风险的情况下可能的或者实际能操控的地面压力。还有,一些井筒具有如下部分:不能承受使单柱水泥在环空中位移所需的流体静压力,并且当受到这些压力时可能会允许流体流出-这种情况通常被称为漏失循环(lost circulation)。为了避免这些高压问题,有时将水泥阶段式地注入环空的轴向部分。
发明内容
本文描述了一种用于在井筒中操作的系统的实例,所述系统包括:固井套筒,其具有轴向端部,所述轴向端部选择性地附接至管子;固定块,其安装至所述固井套筒的外表面,并且围绕所述固井套筒的外周边的一部分;空间,其在所述固井套筒的所述外周边上,并且被限定在所述固定块的周向端部之间;以及滑动块,其在所述固井套筒的所述外表面上,并且能够从与所述空间沿轴向间隔开的位置选择性地移动到所述空间中,以基本上填充所述空间并沿着所述固井套筒的所述外周边形成密封件(或物理屏障)。所述系统可以进一步包括通道,所述通道形成为沿径向穿过所述固井套筒,并且当所述滑动块移动到所述空间中时,所述通道与所述固井套筒的所述外表面选择性地连通。该实例还可以进一步包括打开套筒,所述打开套筒在所述固井套筒的内表面上,并且能够从干涉位置沿轴向移动到打开位置,使得所述固井套筒内的流体通过所述通道与所述固井套筒的所述外表面连通,所述干涉位置邻近所述通道与所述固井套筒的内表面交叉的位置,所述打开位置设定为沿轴向远离所述通道与所述内表面交叉的位置。进一步可选地包括闭合套筒,所述闭合套筒能够从当所述打开套筒处于所述干涉位置时邻近所述打开套筒的位置沿轴向移动到闭合位置,所述闭合位置邻近所述通道与所述固井套筒的所述内表面交叉的位置。所述管子可以包括井筒套管,并且其中,所述井筒套管与所述固井套筒的组合构成井筒柱。钻头可以选择性地附接至所述井筒柱并且用于形成所述井筒。所述系统可选地包括细长臂,所述细长臂附接至所述滑动块并且具有邻近所述固井套筒的外表面插入到所述通道的一部分中的端部,使得当所述固井套筒内的压力增加时,来自增加的压力的力施加到所述细长臂的在所述通道中的所述端部上,以使所述细长臂和所述滑动块移动到所述空间中。在实例中,所述细长臂包括下部分、中间部分和上部分,其中所述下部分附接至所述滑动块并且所述上部分插入所述通道中,其中所述中间部分将所述上部分和所述下部分联结起来,其中所述上部分和所述下部分大致平行于所述固井套筒的轴线延伸,并且其中所述中间部分大致垂直于所述固井套筒的所述轴线延伸。所述系统可以进一步包括多个固定块、在所述固定块之间的多个空间以及选择性地滑动到所述空间中的多个滑动块。在一个实例中,所述系统具有多个固井套筒。
本文还描述了一种在井筒中进行操作的方法,所述方法包括使块在所述井筒中沿着固井套筒的外周对齐,以在所述固井套筒与所述井筒的内表面之间形成密封件;将井筒的水泥供应到所述固井套筒的孔中;以及使所述水泥从所述孔转向到环空中并邻近所述密封件,使得所述水泥在所述环空中朝远离所述密封件的方向流动。所述固井套筒可以具有附接至井筒套管的相反的两轴向端部,其中所述固井套筒和所述井筒套管限定套管柱。所述方法可以进一步包括将所述套管柱插入所述井筒中,并使所述套管柱在所述井筒中旋转。在实施例中,钻头设置于所述套管柱的端部,并且可以通过使所述钻头和所述套管柱旋转来形成所述井筒。在实例中,所述固井套筒是第一固井套筒,并且可以用第二固井套筒重复使块对齐、供应水泥以及使水泥转向到环空中的步骤,所述第二固井套筒在所述井筒中所处的深度不同于所述第一固井套筒的深度。通过将漏失循环材料提供到所述孔中并使所述漏失循环材料转向到所述环空中,可以填充所述密封件的外周边与所述井筒的所述内表面之间的空间。在实施例中,所述块包括滑动块和固定块,其中空间限定在所述固定块的面对相邻固定块的端部之间,并且其中臂附接至所述滑动块,所述臂具有能够选择性地插入通道中的端部,所述通道穿透所述固井套筒的侧壁。使所述块对齐可以通过增加所述孔中的压力使得施加至所述臂的力沿着所述固井套筒的外表面在轴向上推动所述臂并将所述滑动块推到所述空间中来完成。可以使同轴布置在所述孔内的打开套筒和闭合套筒移动,以选择性地控制所述孔与所述固井套筒的外表面之间的流体连通。可以通过使所述打开套筒和所述闭合套筒与油管柱接合并使所述油管柱在所述孔内沿轴向移动,来使所述打开套筒和所述闭合套筒移动。
附图说明
已陈述的本发明的一些特征和益处以及其它特征和益处将在结合附图进行描述时变得显而易见,其中:
图1是用于套管钻井和完成井筒的系统的实例的侧剖视图。
图2和图3是在阶段式水泥程序过程中的图1系统的实例的侧剖视图。
图4A是用于与图1的系统一起使用且处于非密封构造的水泥套筒的实例的侧视图。
图4B是用于与图1的系统一起使用且处于密封构造的水泥套筒的实例的侧视图。
图5A至图5E是图4A和图4B的水泥套筒的实例的在阶段式固井操作过程中的剖视图。
图6A是水泥套筒的实例的沿着图4A的线6A-6A截取的轴视剖视图。
图6B是水泥套筒的实例的沿着图4A的线6B-6B截取的轴视剖视图。
图6C是水泥套筒的实例的沿着图4B的线6C-6C截取的轴视剖视图。
图7A和图7B是使用图4A的水泥套筒且在套管内进行的阶段式固井顺序的实例的侧剖视图。
图8A和图8B是使用图4A的水泥套筒且在未安套管的井筒内进行的阶段式固井顺序的实例的侧剖视图。
图9是图4A的且具有盒端和销端的水泥套筒的实例的侧剖视图。
虽然将结合优选实施例来描述本发明,但应理解的是,并不旨在将本发明限于该实施例。相反,旨在覆盖可包括在随附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有替代、修改和等同物。
具体实施方式
现在将在下文中参考示出实施例的附图更全面地描述本公开的方法和系统。本公开的方法和系统可以采用许多不同的形式,并且不应被解释为限于本文中阐述的所示实施例;而是,提供这些实施例是为了使该公开彻底和完整,并且将本公开的范围完全传达给本领域技术人员。相似的数字始终表示相似的元件。在实施例中,术语“约”的使用包括所引用量值的+/-5%。在实施例中,术语“基本上”的使用包括所引用量值的+/-5%。
应进一步理解的是,本公开的范围不限于所示和所描述的构造、操作、确切材料或实施例的确切细节,因为修改和等同物对于本领域技术人员而言将是显而易见的。在附图和说明书中,已公开了说明性实施例,并且尽管采用了特定术语,但它们仅以一般性和描述性意义使用,而不是出于限制的目的。
图1以局部侧剖视图示出了用于形成和完成井筒12的系统10的一个实例。如图所示,井筒12竖直地延伸穿过地下地层14,并用于从地层14中提取烃。系统10包括井架16,井架16安装在地面18上并且在井筒12的开口上方。在图1的实例中,井筒12由钻柱20形成,其中钻柱20包括附接在套管柱23的下端上的钻头22。套管柱23包括各段套管24以及与各段套管24串联布置的固井套筒261-n。如下面更详细地说明的,固井套筒26提供用于将套管柱23固井到井筒12的装置。
示例性系统10进一步包括在地面上的防喷器28,防喷器28安装到覆盖井筒12的开口的井口组件30上。系统10可选地包括位于井架16的底板上的司钻控制台32。示意性地表示出控制器34,控制器34经由通信装置36与系统10通信。控制器34可以安装在井架16上或远离系统10,其中通信装置36可以是有线的或无线的。在系统10中还可选地示出了绞车38,绞车38包括缆绳和滑轮系统,缆绳和滑轮系统用于提升和降低被插入井筒12中或与形成或完成井筒12结合使用的各种设备。此外,在图1的实例中,旋转台40示出在井架16上并可以用于使钻柱20旋转。可选地,顶部驱动器(未示出)可以悬挂在绞车38上并用于使钻柱20旋转。
图2中示出了系统10的示例性实施例,系统10用于将水泥引入到井筒12中,并且其中环形油管柱42插在套管柱23内。油管柱42的下端插入到形成在套管柱23的最下端处的浮鞋(float shoe)44中。在图2的实例中,为简单起见未示出钻头22。在本领域技术人员的能力范围内可以想到,钻头22可以是合适的且可钻孔的PDC钻头并且安装有添加到套管柱23中的浮鞋44。在地面提供包括用于储存水泥的罐48的水泥车46。还示出了泵50,泵50从附接至罐48的管线接收水泥并对水泥加压以形成加压的水泥浆,该加压的水泥浆被输送到井筒12中。加压的水泥浆经由水泥管线54流到水泥头52,水泥头52示出为安装在钻台上方且在井架16内,水泥管线54将泵50的排放端连接到水泥头52中。水泥头52与油管柱42流体连通,因此加压的水泥浆通过油管柱42向下流入井筒12中。在离开油管柱42之后,水泥浆在套管柱23的外表面与井筒12的内表面之间的空间中所限定的环空56内向上流动。在图2的实例中,套管柱23的被固井在井筒12内的部分限于位于固井套筒261-n下方的部分。
图3示出了在对井筒12进行固井的下一步骤的实例,其中油管柱42已被向上拉动而远离浮鞋44并且与固井套筒261相邻。然而,油管柱42的排放端可以移动到套管24内的其它位置或深度处并且与其它固井套筒262-n相邻。
现在参见图4A,其以侧视图示出了固井套筒26的实例。这里,固井套筒26示出为由环形壳体58和滑动块组件60构成,滑动块组件60绕着套筒26的轴线AX以间隔开的角度位置安装在壳体58的外表面上。滑动块组件60包括滑动块62,当沿着围绕套筒26的路径观察时,滑动块62具有大致矩形的截面。滑动块62沿着它们的长度是弧形的,它们的长度各沿着壳体58的外周的一部分延伸。每个滑动块62示出为附接有细长块臂64,其中臂64各自基本上平行于壳体58的轴线AX延伸。滑动块62能够在轨道66内滑动,轨道66是沿着壳体58的外表面形成并在大致轴向上延伸的凹陷部。轨道66彼此成角度地间隔开,并且可以绕着壳体58的外周等距间隔。可选地,保持器68设置在壳体58的外表面上并且与每个滑动块62的侧表面相邻。保持器68策略性地定位成抵抗滑动块62在沿着壳体58外周的方向上的移动。图4A的实例中进一步示出了固定块70,固定块70与滑动块62成角度地偏移并且布置在轴向上背离图4A的滑动块62所在的外周路径的位置处。使固定块70成角度地间隔开,从而在固定块70之间限定了空间71或狭槽。在图4A的实例中,示出了止挡环72,止挡环72从壳体58的外表面沿径向向外突出并且在邻近固定块70的与滑动块62相反的一侧的轴向端部的轴向位置处围绕壳体58。图4A的固井套筒26的构造设定为使得:当流体在环空56内期间将套管柱23(图1)插入井筒12中时,流体可以容易地流过并通过块62、70。此外,块62、70的策略性尺寸形成为允许在使来自地面的流体循环的同时套管柱23在井筒12内旋转。
图5A以侧剖视图示出了固井套筒26的实例,其中块臂64示出为具有下部分74、上部分76以及将下部分74和上部分76连接起来的中间部分78。下部分74具有带螺纹的末端80,末端80螺纹联接到形成在块62的上表面中的螺纹孔82中。另外,滑动块62的面对壳体58的内侧配备有引导销83,引导销83沿径向向内的方向突出并进入轨道66中,使得滑动块62可以在轴向上沿壳体58的外表面的指定路径移动。进一步示出了下部分74和上部分78大致平行于套筒26的轴线AX延伸,而中间部分78从轴线AX径向地突出。为了适应由中间部分78引入的臂64的偏移构造,在壳体58的外表面上示出了凹部84,凹部84延伸的轴向长度大概等于下部分74的轴向长度。凹部84的下终端限定了面向上的肩部86,肩部86从凹部84的底部沿径向延伸直到壳体58的外表面。图5A中进一步示出了通道88,通道88从壳体58的内表面沿径向向外突出,并且过渡到大致平行于轴线AX并且终止于凹部84的路径。剪切销90与臂64的上部分76交叉并且一部分在壳体58中的开口内,从而选择性地将臂64固定到壳体58。臂64进一步配备有密封件92,示出为O形环,密封件92围绕上部分76的外周边并且布置在通道88内。密封件92提供上部分76与通道88之间的空间中的密封界面。油管柱42示出为布置在沿轴向横穿壳体58的孔93中。油管柱42与打开套筒94相邻,打开套筒94是同轴地插入孔93内的环状构件并具有与孔93的内表面接触的外表面。在图5A所示的构造中,打开套筒94与通道88相邻,从而阻止通道88与孔93之间的连通。闭合套筒95示出为与打开套筒94在轴向上相邻,并且其中闭合套筒95也围绕孔93并与壳体58的内表面接触。剪切销96、97分别将套筒94、95保持在图5A所示的位置。打开套筒94示出为在其内表面上具有凹口98,凹口98可以沿着打开套筒94的整个内周延伸或沿着打开套筒94的一部分延伸。互补的突起部100设置在油管柱42的外表面上,从而允许油管柱42与打开套筒94接合。在图5A的实例中,突起部100围绕油管柱42的整个外表面,但是存在突起部100仅沿着油管柱42的外表面的一部分延伸的实例。
现在参见图5B,油管柱42已沿轴向向下移动,如箭头A所示并且突起部100与凹口98接合,从而将足够的力施加到打开套筒94上以将剪切销96剪切,使得打开套筒94能够在壳体58内沿轴向移动。如图所示使打开套筒94在套筒26内轴向移动允许孔93与通道88之间的连通。图5C以侧剖视图示出了固井过程的下一步骤,其中流体F从油管柱42引入并进入孔93中,并且该流体F进入通道88中。流体F处于如下压力:足以将力沿轴向施加到臂64的上部分的顶端上,并将臂64推出通道88,进而将滑动块移动到邻近固定块70(图5A)的位置。止挡环72提供止挡以防止滑动块62的额外移动,并且还确保滑动块62与固定块70的轴向对齐。图5C中进一步示出了在孔93内引入塞子102,塞子102防止流体F在孔内流过固井套筒26,使得流体F被转向到通道88中。在本领域技术人员的能力范围内,提供可用于阻止流体F在孔93内流动的塞子102。例如,流体F的流动可以通过经由油管柱42布置在井下的并且可以用作塞子的高粘液(viscous pill)而转向。
现在参见图4B,其以侧视图示出了已移动到空间71(图4A)中并且与固定块70相邻的滑动块62的实例。滑动块62和固定块70的轴向位置沿周向对齐以形成环,该环围绕壳体58以限定绕着壳体58的水泥密封件103。水泥密封件103从壳体58沿径向向外突出到环空56中并在环空56中形成屏障。图4B中进一步示出了通道88如何打开以与壳体58的外表面连通,从而使得孔93(图5C)内的流体可以进入套筒26与井筒12的内表面之间的环空56。现在参见图5D,在臂64和滑动块62已移动到邻近固定块70的位置之后,可以将水泥104注入孔93中,并且借助于塞子102,使水泥104转向到通道88中并进入环空56。现在,块62、70的策略性定位形成水泥密封件103,这阻止了环空56中的水泥流动穿过水泥密封件103,使得水泥104保留在水泥密封件103的面对通道88的一侧上。
在一个操作实例中,在固井之后,并且如图5E的实例中所示,油管柱42上的突起部100与示出为沿着闭合环95的内周形成的凹口106接合。轴向力沿箭头A所示的方向施加到油管柱42上,进而向闭合套筒95施加超过其剪切销97(图5A)的强度的力,从而使剪切销97断裂。通过去除剪切销97的阻力,继续沿箭头A的方向对油管柱42施加力,并且将闭合套筒95轴向地推动到邻近通道88与孔93交叉处的位置。如图5E所示定位闭合套筒95,在孔93和通道88之间形成阻止来自孔93内的流体流入通道88的流动屏障。
图6A是固井套筒26的一部分的沿着图4A的线6A-6A截取的轴视剖视图。在该实例中,可以看到固定块70,固定块70从壳体58沿径向向外突出并且位于彼此大致成角度地间隔开的位置处,从而在固定块70的与相邻固定块70面对的横向端部之间留下了开放空间71。进一步示出了沿着壳体58的外表面并在固定块70之间沿轴向延伸的轨道66。
图6B示出了固井套筒26的沿着图4A的线6B-6B截取的轴视剖视图。这里,滑动块62示出为处于与固定块70沿轴向间隔开的部署构造。因为在该部署构造中滑动块62与固定块70沿轴向间隔开,所以尚未形成固井密封件103,这允许当套管柱23插入井筒12(图2)中时,流体在环空56(图4A)中沿轴向流动并且通过或绕过块62、70流动。在图6B的实例中,与图6A的固定块70类似,滑动块62绕着壳体58的外周彼此成角度地间隔开。此外,在图6B的实例中,保持器68示出为具有三角形截面并且邻近滑动块62设置以防止块62移动到绕着壳体58的不同角度位置。还示出了引导销83,引导销83沿径向突出到轨道66中,使得滑动块62可以沿着指定的轴向路径行进并进入图6A的空间71中。图6C示出了沿着图4B的线6C-6C截取的水泥密封件103的实例。这里,滑动块62与固定块70在轴向上对齐,以形成完全围绕壳体58的水泥密封件103,从而阻止水泥流过环空56。
图7A和图7B示出了壳体58之间的固井的替代实施例的侧视轴向图,其中外套管108示出为被固井在井筒14内,并且其中一层水泥110将外套管108粘结至地层14。这里,环空112形成在壳体58的外表面与套管108的内表面之间。进一步示出了已在密封件103的面对通道88的一侧上收集的一定量的漏失循环材料114,并且该漏失循环材料114填充水泥密封件103的外周与外套管108的内表面之间可能存在的任何间隙116。漏失循环材料114可能与流体F一起被注入,并且随着流体F在离开通道88之后进入环空112,该漏失循环材料114从流体F中掉出来。因此,如图7B所示,当水泥104通过通道88被引入环空112时,漏失循环材料114阻止水泥104通过密封件103的外径表面与套管108的内表面之间的间隙116泄漏。漏失循环材料114可以是纤维性的或具有板状结构,并且可以由磨碎的壳体制成,如由花生壳、核桃壳或棉籽壳等制成。用于漏失循环材料的其它实例材料可以是聚合物、橡胶、纤维素纤维、云母、碳酸钙、类似材料以及它们的组合。
固井的另一替代实施例示出在图8A和图8B中,其中固井套筒26布置在裸眼井筒12A内。在该实例中,井筒12A的侧壁118不是直的,而是示出为具有波浪形状。此外,地层14的邻近侧壁118的一部分可能具有高渗透性,该部分可能倾向于形成漏失循环区,使得在过平衡情况下,井筒中的流体会迁移到地层14中。这里同样,漏失循环材料114与流体F一起布置,这样覆盖密封件103的外径表面和侧壁118之间可能形成的间隙120。因此,如图8B所示,水泥104可以填充壳体58之间的环空56A,并且地层14不能通过空间120渗透。
图9以侧剖视图示出了固井套筒26的端部可以如何附接至套管24。更具体地,套筒26的销端122与套管24的盒端接合并具有用于与盒端接合的螺纹124。类似地,套筒26的盒端126安装到套筒26的远离销端124的端部,并且用螺纹的方式接纳套管24并用形成在盒端126的内表面上的螺纹128与该套管24接合。
因此,本文描述的本发明非常适合于实现所述目的并获得所提到的目的和优点,以及其中固有的其它目的和优点。虽然出于公开的目的给出了本发明的当前优选实施例,但是在用于实现期望结果的程序的细节中存在许多变化。这些和其它类似的修改对于本领域技术人员来说是显而易见的,并且旨在包含在本文公开的本发明的精神和所附权利要求的范围内。
Claims (20)
1.一种用于在井筒12中操作的系统10,包括:
固井套筒26,其具有轴向端部,所述轴向端部选择性地附接至管子;
固定块70,其安装至所述固井套筒26的外表面,并且围绕所述固井套筒26的外周边的一部分;
空间71,其在所述固井套筒26的所述外周边上,并且被限定在所述固定块70的周向端部之间;以及
其特征在于,
滑动块62,其在所述固井套筒26的所述外表面上,并且能够从与所述空间71沿轴向间隔开的位置选择性地移动到所述空间71中,以基本上填充所述空间71并沿着所述固井套筒26的所述外周边形成密封件。
2.根据权利要求1所述的系统10,其特征进一步在于,通道88,所述通道88形成为沿径向穿过所述固井套筒26,并且当所述滑动块62移动到所述空间71中时,所述通道88与所述固井套筒26的所述外表面选择性地连通。
3.根据权利要求2所述的系统10,其特征进一步在于,打开套筒94,所述打开套筒94在所述固井套筒26的内表面上,并且能够从干涉位置沿轴向移动到打开位置,使得所述固井套筒26内的流体通过所述通道88与所述固井套筒26的所述外表面连通,所述干涉位置邻近所述通道88与所述固井套筒26的内表面交叉的位置,所述打开位置设定为沿轴向远离所述通道88与所述内表面交叉的位置。
4.根据权利要求3所述的系统10,其特征进一步在于,闭合套筒95,所述闭合套筒95能够从当所述打开套筒94处于所述干涉位置时邻近所述打开套筒94的位置沿轴向移动到闭合位置,所述闭合位置邻近所述通道88与所述固井套筒26的所述内表面交叉的位置。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统10,其特征在于,所述管子包括井筒套管24,并且其中,所述井筒套管24与所述固井套筒26的组合包括井筒柱。
6.根据权利要求3所述的系统10,其特征进一步在于,钻头22,所述钻头22被选择性地附接至所述井筒柱并且用于形成所述井筒12。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的系统10,其特征进一步在于,细长臂64,所述细长臂64附接至所述滑动块62并且具有邻近所述固井套筒26的外表面插入到所述通道88的一部分中的端部,使得当所述固井套筒26内的压力增加时,来自增加的压力的力施加到所述细长臂64的在所述通道88中的所述端部上,以使所述细长臂64和所述滑动块62移动到所述空间71中。
8.根据权利要求7所述的系统10,其特征在于,所述细长臂64包括下部分74、中间部分78和上部分76,其中所述下部分74附接至所述滑动块62并且所述上部分76插入所述通道88中,所述中间部分78将所述上部分76联结至所述下部分74,所述上部分76和所述下部分74大致平行于所述固井套筒26的轴线延伸,并且所述中间部分78大致垂直于所述固井套筒26的所述轴线延伸。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的系统10,其特征进一步在于,多个固定块70、在所述固定块70之间的多个空间71以及选择性地滑动到所述空间71中的多个滑动块62。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的系统10,其特征进一步在于,多个固井套筒26。
11.一种在井筒12中进行操作的方法,包括:
a.使块在所述井筒12中沿着固井套筒26的外周对齐,以在所述固井套筒26与所述井筒12的内表面之间形成密封件;
b.将井筒的水泥供应到所述固井套筒26的孔中;以及
c.使所述水泥从所述孔转向到环空中并邻近所述密封件,使得所述水泥在所述环空中朝远离所述密封件的方向流动。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述固井套筒26具有附接至井筒套管24的相反的两轴向端部,其中所述固井套筒26和所述井筒套管24限定套管柱23。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征进一步在于,将所述套管柱23插入所述井筒12并使所述套管柱23在所述井筒12中旋转。
14.根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于,钻头22设置于所述套管柱23的端部,所述方法进一步包括通过使所述钻头22和所述套管柱23旋转来形成所述井筒12。
15.根据权利要求11至14中的任一项所述的方法,其特征在于,所述固井套筒26包括第一固井套筒26,所述方法进一步包括用第二固井套筒26重复所述步骤(a)至(c),所述第二固井套筒26在所述井筒12中所处的深度不同于所述第一固井套筒26的深度。
16.根据权利要求11至15中的任一项所述的方法,其特征进一步在于,通过将漏失循环材料提供到所述孔中并使所述漏失循环材料转向到所述环空中来填充所述密封件的外周边与所述井筒12的所述内表面之间的空间71。
17.根据权利要求11至16中的任一项所述的方法,其特征在于,所述块包括滑动块62和固定块70,其中空间71限定在所述固定块70的面对相邻固定块70的端部之间,并且块臂64附接至所述滑动块62,所述块臂64具有能够选择性地插入通道88中的端部,所述通道88穿透所述固井套筒26的侧壁。
18.根据权利要求11至17中的任一项所述的方法,其特征在于,使所述块对齐的步骤包括增加所述孔中的压力,使得施加至所述块臂64的力沿着所述固井套筒26的外表面在轴向上推动所述块臂64,并将所述滑动块62推到所述空间71中。
19.根据权利要求11至17中的任一项所述的方法,其特征进一步在于,使同轴布置在所述孔内的打开套筒94和闭合套筒95移动,以选择性地控制所述孔与所述固井套筒26的外表面之间的流体连通。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,通过使所述打开套筒94和所述闭合套筒95与油管柱接合并使所述油管柱在所述孔内沿轴向移动,来使所述打开套筒94和所述闭合套筒95移动。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190426 |