CN117529594A

CN117529594A - 环状屏障

Info

Publication number: CN117529594A
Application number: CN202280043441.2A
Authority: CN
Inventors: R·雷维斯瓦斯克斯
Original assignee: Vertex Oilfield Solutions Jsc
Current assignee: Vertex Oilfield Solutions Jsc
Priority date: 2021-07-01
Filing date: 2022-06-30
Publication date: 2024-02-06
Also published as: WO2023275233A1; US20230003098A1; EP4363691A1; EP4112873A1; AU2022305104A1; BR112023026421A2

Abstract

本发明涉及一种环状屏障，用于在井下在金属井管结构与另一金属井管结构或与井孔壁部之间的环空中提供区域隔离，其包括：安装为金属井管结构的一部分的管状金属部件，该管状金属部件具有外表面、开口和沿着金属井管结构的轴向延伸方向；围绕管状金属部件的可膨胀金属套筒，可膨胀金属套筒具有周向凹槽、第一端部和第二端部，可膨胀金属套筒的每个端部均与管状金属部件的外表面连接；以及布置在周向凹槽中的密封单元，环形密封单元包括环形密封元件和抵接并支承环形密封元件的支撑密封元件，其中环形密封元件在沿着轴向延伸方向的截面中具有第一宽度、第二宽度和第三宽度；第二宽度大于第一宽度和第三宽度，并位于第一宽度和第三宽度之间；支撑密封元件具有第一接触区域，并且环形密封元件具有第二接触区域，其中第一接触区域具有与第二接触区域匹配的形状。本发明还涉及一种井下完井系统，其包括环状屏障和金属井管结构。

Description

环状屏障

技术领域

本发明涉及一种环状屏障，用于在井下于位于金属井管结构与另一金属井管结构或与井孔壁部之间的环空中提供区域隔离。本发明还涉及一种井下完井系统，其包括环状屏障和金属井管结构。

背景技术

环状屏障在井下用于在金属井管结构和井孔壁部或另一金属井管结构之间的井孔中环空中提供一个区域与另一个区域的隔离。在将环状屏障插入到井孔中期间，或者在坐放环状屏障的过程期间，例如当可膨胀金属套筒已经膨胀时，密封元件中可能会产生裂缝或裂纹，并且测试已经表明，在膨胀后，这些裂缝或裂纹可能会导致流体穿过密封件泄漏，因为裂缝或裂纹在膨胀期间张开。

发明内容

本发明的一个目的是完全或部分地克服现有技术中的上述缺点和不足。更特别地，一个目的是提供一种改进的环状屏障，该环状屏障具有改进的密封单元，该密封单元能抵抗插入和膨胀而不允许流体穿过密封单元泄露。

从下面的描述中将变得显而易见的上述目的以及众多的其它目的、优点和特征由根据本发明的方案来实现，即通过一种环状屏障来实现，该环状屏障用于在井下在金属井管结构与另一金属井管结构或与井孔壁部之间的环空中提供区域隔离，该环状屏障包括：

-安装为金属井管结构的一部分的管状金属部件，该管状金属部件具有外表面、开口和沿着所述金属井管结构的轴向延伸方向；

-围绕所述管状金属部件的可膨胀金属套筒，所述可膨胀金属套筒具有周向凹槽、第一端部和第二端部，所述可膨胀金属套筒的每个端部均与所述管状金属部件的外表面连接；以及

-布置在周向凹槽中的密封单元，环形密封单元包括环形密封元件和抵接并支承环形密封元件的支撑密封元件，

其中环形密封元件在沿着轴向延伸方向的截面中具有第一宽度、第二宽度和第三宽度；第二宽度大于第一宽度和第三宽度，并位于第一宽度和第三宽度之间；支撑密封元件具有第一接触区域，环形密封元件具有第二接触区域，其中第一接触区域具有与第二接触区域匹配的形状。

此外，通过使支撑密封元件具有与具有大于第一宽度和第三宽度的第二宽度的环形密封元件相匹配的形状，支撑密封元件能够限制环形密封元件打开其中潜在的裂缝。因此，即使环形密封元件有裂缝，支撑密封元件也会压缩裂缝，从而不会丧失密封能力。

此外，第一接触区域和第二接触区域可以彼此抵接。

此外，支撑密封元件可抵接环形密封元件，从而形成支撑密封元件的第一接触区域和环形密封元件的第二接触区域。

此外，截面中的环形密封元件是指沿着轴向延伸方向延伸的截面平面并且径向延伸方向垂直于该截面平面延伸，并且环形密封元件沿轴向延伸方向可以具有延伸长度，该延伸长度为第一宽度。

此外，环形密封元件沿着垂直于轴向延伸方向的径向延伸方向具有第二厚度，并且第二宽度布置在距第一表面至少第二厚度的10％处并且距第一表面小于第二厚度的90％，并且优选地，第二宽度布置在距第一表面至少第二厚度的20％处，并且距第一表面小于第二厚度的80％，并且更优选地，第二宽度布置在距第一表面至少第二厚度的30％处，并且距第一表面小于第二厚度的70％。

此外，第一接触区域可以具有与第二接触区域匹配或对应的形状。第一接触区域可以是第二接触区域的相反形状，以便与第二接触区域配合。

此外，环形密封元件可包括面向周向凹槽的第一表面和背离周向凹槽的第二表面；第一宽度是第一表面处的宽度，第三宽度是第二表面处的宽度。

此外，第二表面可以面向所述另一井管金属结构和/或井孔的壁部。

此外，支撑密封元件可以具有形成支撑密封元件的第一接触区域的第一表面部分和第二表面部分；第一表面部分倾斜并背向周向凹槽，第二表面部分倾斜并朝向凹槽。

此外，通过使第一表面部分倾斜并背向周向凹槽，并且使第二表面部分倾斜并面向凹槽，支撑密封元件能够限制环形密封元件打开其中潜在的裂缝。因此，即使环形密封元件有裂缝，支撑密封元件也会压缩裂缝，从而不会丧失密封能力。

此外，第一表面部分可等于或大于第二表面部分。

此外，第一表面部分可小于第二表面部分。

此外，第一表面部分和/或第二表面部分可以形成为曲面的一部分。

此外，环形密封元件还可包括围绕支撑密封元件的至少一部分的钥匙圈形元件。

此外，环状屏障还可包括第二支撑密封元件，该第二支撑密封元件布置成使得当沿着轴向延伸方向看时，环形密封元件位于两个支撑密封元件之间。

此外，周向凹槽可以形成在两个突起之间。

此外，第一宽度可大于或等于第三宽度。

此外，第一宽度可小于第三宽度。

此外，周向凹槽可具有第一端面和第二端面，第一端面和第二端面垂直于所述轴向延伸方向地径向延伸。

同样，支撑密封元件的第一接触区域可具有面向环形密封元件的表面，并且每个支撑密封元件可具有分别面向并抵接第一端面和第二端面的、与环形密封元件相反的端面。

此外，支撑密封元件可在垂直于轴向延伸方向的径向方向上具有第一厚度，环形密封元件可在垂直于轴向延伸方向的径向方向上具有第二厚度，第一厚度基本上等于第二厚度或者小于第二厚度。

此外，周向凹槽可以具有对应于第一厚度和/或第二厚度的深度。

此外，所述环状屏障还包括布置在所述第二周向凹槽中的锚固件，所述锚固件包括第一锚固部件和第二锚固部件，第一锚固部件在垂直于所述轴向延伸方向的径向方向上与所述第二锚固部件至少部分地重叠，使得所述第一锚固部件的内表面至少部分地抵接所述第二锚固部件的外表面。

此外，所述第一锚固部件的内表面和所述第二锚固部件的外表面可相对于所述轴向延伸方向倾斜。

此外，所述第一锚固部件和所述第二锚固部件可以是一个一体件。

此外，所述第一锚固部件可形成为一个一体件，所述第二锚固部件形成为另一个一体件。

此外，所述第一锚固部件可形状确定成第一开口环，第二锚固部件形状确定成第二开口环。

此外，第一锚固部件还可包括外表面，第二锚固部件可包括内表面，所述第一锚固部件的外表面可包括摩擦增强机构并可面向另一金属井管结构或井孔壁部。

此外，摩擦增强机构可以是尖突部或凹槽。

此外，可膨胀金属套筒可包括至少两个密封单元，锚固件可布置在两个密封单元之间。

此外，支撑密封元件可由弹性体或聚合物制成。

此外，支撑密封元件可由聚四氟乙烯(PTFE)制成。

此外，钥匙圈形元件可由诸如弹簧钢的金属制成。

最后，本发明还涉及一种井下完井系统，其包括环状屏障和金属井管结构。

附图说明

下面将参考后附的示意图更详细地描述本发明及其许多优点，所述示意图出于示例目的仅示出了一些非限制性的实施例，其中：

图1A示出了环状屏障的凹槽中的现有技术密封件在其未膨胀状态下的剖视图；

图1B示出了处于膨胀状态的图1A的现有技术密封件；

图2A示出了根据本发明的环状屏障的凹槽中的环形密封单元在其未膨胀状态下的剖视图；

图2B示出了处于其膨胀状态的图2A的现有技术密封件，其中支撑密封元件限制环形密封元件中的裂缝；

图3示出了具有密封单元的环状屏障的剖视图；

图4示出了具有密封单元的另一环状屏障的剖视图；

图5示出了另一环形密封单元的剖视图，该环形密封单元包括两个支撑密封元件，这两个支撑密封元件具有约束该密封元件的倾斜面；

图6示出了又一环形密封单元的剖视图，该环形密封单元包括一个支撑密封元件，该支撑密封元件具有约束该密封元件的倾斜面；

图7示出了又一环形密封单元的剖视图，该环形密封单元包括支撑密封元件，该支撑密封元件具有约束该密封元件的圆形面/经倒圆的表面；

图8示出了又一环形密封单元的剖视图，该环形密封单元包括两个支撑密封元件和约束支撑密封元件的钥匙圈形元件；

图9示出了另一环形密封单元的剖视图，该环形密封单元包括两个支撑密封元件，这两个支撑密封元件具有约束该密封元件的半圆形面；

图10示出了另一环形密封单元的剖视图，该环形密封单元包括两个支撑密封元件，该支撑密封元件具有约束该密封元件的几个倾斜面；以及

图11示出了具有密封单元和锚固件的环状屏障的剖视图。

所有的附图是高度示意性的，未必按比例绘制，并且它们仅示出了阐明本发明所必需的那些部件，省略或仅暗示了其它部件。

具体实施方式

图3示出了未膨胀的环状屏障1，该环状屏障用于在井下在金属井管结构3与井孔4的壁部5或与另一金属井管结构3b之间的环空2中提供区域隔离，如图4所示。环状屏障1包括管状金属部件7，该管状金属部件7构造成能安装为金属井管结构3的一部分，其中管状金属部件7具有外表面8、用于在环状屏障1的膨胀期间引入流体的开口6和沿着金属井管结构3的轴向延伸方向L。环状屏障1包括围绕管状金属部件7的可膨胀金属套筒9，可膨胀金属套筒9具有周向凹槽10、第一端部11和第二端部12，并且可膨胀金属套筒9的每个端部与管状金属部件7的外表面8连接。环状屏障1还包括布置在可膨胀金属套筒9的周向凹槽10中的环形密封单元24，并且环形密封单元24包括环形密封元件25和抵接并支承环形密封元件25的支撑密封元件26。在沿着轴向延伸方向L的截面中，环形密封元件25具有第一宽度W1、第二宽度W2和第三宽度W3，并且第二宽度W2大于第一宽度W1和第三宽度W3，并且布置在第一宽度W1和第三宽度W3之间。支撑密封元件26具有第一接触区域A1，环形密封元件25具有第二接触区域A2，其中第一接触区域A1具有与第二接触区域A2匹配的形状，如图2A所示。在沿着轴向延伸方向L的截面中的环形密封元件25是指在轴向延伸方向L上延伸的截面平面，并且在沿着轴向延伸方向L的径向延伸具有第一宽度W1。

通过使支撑密封元件26具有与具有大于第一宽度W1和第三宽度W3的第二宽度W2的环形密封元件25相匹配的形状，支撑密封元件26能够限制环形密封元件25在其中打开潜在的裂缝50，如图2A中的箭头所示。因此，即使环形密封元件25具有裂缝50，支撑密封元件26也会压缩裂缝50，从而不会丧失密封能力。在现有技术的密封件A中，在可膨胀套筒E的凹槽中具有支持元件B，如图1A所示，由于密封件A不受限制，密封件A中的裂缝C将被强制打开，如图1B所示，然后存在流体穿过密封件A泄漏的风险。

如图2A所示，环形密封元件25包括面向周向凹槽10的第一表面31和背离周向凹槽10的第二表面32；第一宽度W1(如图3所示)是第一表面31处的宽度，第三宽度W3(如图3所示)是第二表面32处的宽度。

因此，第一接触区域A1具有与第二接触区域A2匹配或对应的形状。因此，第一接触区域A1可以是第二接触区域A2的相反形状，以便与第二接触区域A2配合。

如图2A、2B和5-10所示，支撑密封元件26具有形成支撑密封元件26的第一接触区域A1的第一表面部分41和第二表面部分42；第一表面部分41倾斜并背向周向凹槽10，第二表面部分42倾斜并面向周向凹槽10。

当膨胀可膨胀金属套筒9时，在弹性密封元件中可能出现裂缝或裂纹；然而，如果受到支撑密封元件26的限制，这种裂缝或裂纹将不会损害环形密封单元24的功能。因此，通过使第一表面部分41倾斜并背向周向凹槽10，并且使第二表面部分42倾斜并面向周向凹槽10，支撑密封元件26能够限制环形密封元件25打开其中潜在的裂缝50。因此，即使环形密封元件25具有裂缝50，支撑密封元件26也会压缩裂缝50，从而不会丧失密封能力。

在图2A中，支撑密封元件26的第一表面部分41等于第二表面部分42，因此当在如图2A的截面中观察时，支撑密封元件26关于沿轴向延伸方向L的中心线对称。环形密封单元24具有两个支撑密封元件26’、26”，每侧各布置一个，两个支撑密封元件的形状都与环形密封元件25的形状相匹配，从而形成最佳的支撑密封。

在图5的环形密封单元24的剖视图的左侧，支撑密封元件26’的第一表面部分41小于第二表面部分42，而在右侧，支撑密封元件26”的第一表面部分41大于第二表面部分42。因此，两个支撑密封元件26’、26”可以具有不同的形状，并且被设计成沿着环状屏障1的轴向延伸方向L布置在不同的位置。环形密封单元24可以布置在其中沿着一个环形密封单元24压力变化的位置，因此支撑密封元件26的形状具有类似的变化形状，以便匹配变化的压力，并且以便应对环形密封单元24上从一侧比从相对侧更大的压力。环形密封元件25的第一宽度W1大于第三宽度W3，但是在图2A和图7中，环形密封元件25的第一宽度W1等于第三宽度W3。

在图6中，第二支撑密封元件26B布置成使得当沿着轴向延伸方向L观察时，环形密封元件24位于两个支撑密封元件26、26B之间。如上所述，第二支撑密封元件26B不一定具有与另一支撑密封元件26、26’相同的形状，而是它可以具有朝向环形密封元件25的更直的接触区域。在图6中，环形密封元件25的第二宽度W2也大于第一宽度W1和第三宽度W3；然而，环形密封元件25的第一宽度W1小于第三宽度W3。

在图7中，第一支撑密封元件26’的第一表面部分41和第二表面部分42形成曲线/曲率/弯曲部/曲面，第二支撑密封元件26”的第一表面部分41和第二表面部分42形成曲线/曲率/弯曲部/曲面。如图7所示，环形密封元件25的第二宽度W2也大于第一宽度W1和第三宽度W3，并且支撑密封元件26能够限制布置在它们之间的环形密封元件25。

支撑密封元件具有第一厚度，并且环形密封元件沿着垂直于轴向延伸方向的径向延伸方向具有第二厚度t₂，并且第二宽度W2被布置在距第一表面至少第二厚度的10％处并且距第一表面小于第二厚度的90％。在图3中，第二宽度布置在距第一表面大约第二厚度的50％处，而在图6中，第二宽度布置在距第一表面大约第二厚度的60％处。在图8中，第二宽度被布置在距第一表面大约第二厚度的35％处，而在图9中。在图5和图10中，第二宽度被布置在距第一表面至少第二厚度的20％处，并且距第一表面小于第二厚度的80％。

在图8-10中，环形密封元件25还包括围绕支撑密封元件26的一部分的钥匙圈形元件27，以在环状屏障1插入期间以及膨胀期间和膨胀之后将支撑密封元件25保持在周向凹槽10中。因此，支撑密封元件26具有容纳钥匙圈形元件27的周向凹部43，当可膨胀金属套筒9膨胀时，钥匙圈形元件27退绕，并且钥匙圈形元件由诸如弹簧钢的金属制成。如图8所示，环形密封元件25具有凹槽53。如图9所示，周向凹槽10形成在可膨胀金属套筒9中的两个突起44之间。周向凹槽10具有第一端面51和第二端面52，并且第一端面51和第二端面42垂直于轴向延伸方向L地径向延伸，以便为支撑密封元件26提供支承。支撑密封元件26、26’、26”的第一接触区域A1具有面向环形密封元件25的表面41、42，并且每个支撑密封元件26’、26”具有与环形密封元件25相反的端面45，分别面向并抵接第一端面51和第二端面52。

如图6所示，支撑密封元件26在垂直于轴向延伸方向L的径向方向上具有第一厚度t₁，环形密封元件25在垂直于轴向延伸方向L的径向方向上具有第二厚度t₂，其中第二厚度t₂基本上等于或大于第一厚度t₁，如图7-9所示。在图10中，第一厚度t₁随着第二表面32远离周向凹槽10稍微径向向外弯曲而变化。周向凹槽10具有对应于第一厚度t₁和第二厚度t₂的深度。

此外，在图10中，环形密封元件25具有周向凹部43B，并且支撑密封元件26具有匹配周向凹部43B的形状，以便与周向凹部43B配合。

可膨胀金属套筒9的每个端部11、12与管状金属部件7的外表面8连接，例如通过如图4所示的连接部件38和/或通过如图3所示的焊接金属。在图4中，环状屏障1还包括与开口6和可膨胀空间28流体连接的阀组件33，以便在可膨胀金属套筒9膨胀期间流体连接开口6和可膨胀空间28，并且在可膨胀金属套筒9已经适当膨胀之后关闭流体连接。阀组件33可以在第二位置打开，用于环空2和可膨胀空间28之间的流体连接，以便平衡它们之间的压力。

在图11中，环状屏障1还包括布置在第二周向凹槽10b中的锚固件14。锚固件14包括第一锚固部件15，该第一锚固部件15在垂直于轴向延伸方向L的径向方向上与第二锚固部件16至少部分地重叠，使得第一锚固部件15的内表面17至少部分地抵接第二锚固部件16的外表面18。

为了在环状屏障1的轴向加载过程中提供增强的锚固，第一锚固部件15的内表面17和第二锚固部件16的外表面18相对于轴向延伸方向L倾斜。因此，当温度变化时，可膨胀金属套筒9的至少一部分沿着轴向方向L在一个方向上移动，第一锚固部件15沿着第二锚固部件16的倾斜外表面18在相反方向上移动，然后第一锚固部件15被径向向外推动，从而将可膨胀金属套筒9进一步锚固到另一井管金属结构3b(如图4所示)或井孔4的壁部5。

第一锚固部件15、15b的外表面19、19b包括摩擦增强机构21，例如尖突部21a，如图11所示，或者设有凹槽(未示出)。环状屏障1还包括第二锚固件14b，该第二锚固件14b包括第一锚固部件15b，该第一锚固部件15b在垂直于轴向延伸方向L的径向方向上与第二锚固部件16b至少部分地重叠，使得第一锚固部件15b的内表面17b至少部分地抵接第二锚固部件16b的外表面18b。第一锚固部件15、15b的内表面17、17b和第二锚固部件16、16b的外表面18、18b之间具有低摩擦，从而不会损失大量的力来使锚固部件相对于彼此滑动。因此，第一锚固部件15、15b的内表面17、17b和第二锚固部件16、16b的外表面18、18b之间的摩擦小于第二锚固部件16、16b的内表面20、20b和周向凹槽10之间的摩擦。第一锚固部件15b的内表面17b和第二锚固部件16b的外表面18b相对于轴向延伸方向L在与第一锚固件14相反的方向上倾斜。第一锚固件14具有倾斜面，当关于线R镜像时，该倾斜面对应于第二锚固件14b的倾斜面。如图11所示，通过使第一锚固件14在一个方向上具有倾斜面，第二锚固件14b在相反方向上具有倾斜面，环状屏障1可以承受沿着轴向延伸方向L的两个方向上的轴向载荷，因为当轴向载荷在一个方向上时第一锚固件14被激活，而当轴向载荷在相反方向上拉动时第二锚固件14b被激活。在图11中，第一锚固部件15形成一个一体件，第二锚固部件16形成另一一体件。第一锚固部件15成形为第一开口环，第二锚固部件16成形为第二开口环，以便能够加宽并因此安装在周向凹槽10b中。环状屏障1包括几个密封单元24，并且锚固件14、14b布置在两个密封单元24之间。

环形密封元件25由弹性体或聚合物制成。支撑密封元件26优选由聚四氟乙烯(PTFE)制成，并且钥匙圈形元件27由金属制成，例如弹簧钢。

在图3、4和11中，井下完井系统100包括如上所述的环状屏障1，并且环状屏障1的管状金属部件7安装为金属井管结构3的一部分。

“流体”或“井筒流体”是指存在于油井或气井井下的任何类型的流体，如天然气、石油、油基泥浆、原油、水等。“气体”是指存在于井、完井、或裸井中的任何类型的气体组分，并且“油”是指任何类型的油组分，例如原油，含油流体等。气体、油和水流体可因此均分别包括除气体、油和/或水之外的其它元素或物质。

“套管”或“金属井管结构”是指井下使用的与石油或天然气生产有关的任何类型的管、管道、管结构、衬管、管柱等。

尽管上面已经结合本发明的优选实施例对本发明进行了描述，但在不背离如下面的权利要求所限定的本发明的情况下可想到的若干变型对本领域技术人员来说将是显而易见的。

Claims

1.一种环状屏障(1)，其用于在井下在金属井管结构(3)与另一金属井管结构(3b)或与井孔(4)的壁部(5)之间的环空(2)中提供区域隔离，该环状屏障包括：

-安装为所述金属井管结构的一部分的管状金属部件(7)，该管状金属部件具有外表面(8)、开口(6)和沿着所述金属井管结构的轴向延伸方向(L)；

-围绕所述管状金属部件的可膨胀金属套筒(9)，所述可膨胀金属套筒具有周向凹槽(10)、第一端部(11)和第二端部(12)，所述可膨胀金属套筒的每个端部均与所述管状金属部件的外表面连接；以及

-布置在所述周向凹槽中的密封单元(24)，环形密封单元包括环形密封元件(25)和抵接并支承所述环形密封元件的支撑密封元件(26，26’，26”)，

其中所述环形密封元件在沿着轴向延伸方向的截面中具有第一宽度(W1)、第二宽度(W2)和第三宽度(W3)；第二宽度大于第一宽度和第三宽度，并位于第一宽度和第三宽度之间；所述支撑密封元件具有第一接触区域(A1)，所述环形密封元件具有第二接触区域(A2)，其中所述第一接触区域具有与所述第二接触区域匹配的形状。

2.根据权利要求1所述的环状屏障，其中，所述环形密封元件包括面向所述周向凹槽的第一表面(31)和背向所述周向凹槽的第二表面(32)；所述第一宽度是所述第一表面处的宽度，所述第三宽度是所述第二表面处的宽度。

3.根据权利要求1或2所述的环状屏障，其中，所述支撑密封元件具有第一表面部分(41)和第二表面部分(42)，所述第一表面部分和第二表面部分形成所述支撑密封元件的所述第一接触区域；所述第一表面部分倾斜并背向所述凹槽，所述第二表面部分倾斜并面向所述凹槽。

4.根据权利要求3所述的环状屏障，其中，所述第一表面部分等于或大于所述第二表面部分。

5.根据权利要求3所述的环状屏障，其中，所述第一表面部分小于所述第二表面部分。

6.根据权利要求3所述的环状屏障，其中，所述第一表面部分和/或所述第二表面部分形成曲面的一部分。

7.根据前述权利要求中任一项所述的环状屏障，其中，所述环形密封元件还包括围绕所述支撑密封元件的至少一部分的钥匙圈形元件(27)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的环状屏障，还包括第二支撑密封元件(26，26”，26B)，所述第二支撑密封元件布置成使得当沿着轴向延伸方向看时，所述环形密封元件位于这两个支撑密封元件之间。

9.根据前述权利要求中任一项所述的环状屏障，其中，所述周向凹槽形成在两个突起(44)之间。

10.根据前述权利要求中任一项所述的环状屏障，其中，所述第一宽度大于或等于所述第三宽度。

11.根据权利要求1-9中任一项所述的环状屏障，其中，所述第一宽度小于所述第三宽度。

12.根据前述权利要求中任一项所述的环状屏障，其中，所述周向凹槽具有第一端面(51)和第二端面(52)，所述第一端面和所述第二端面垂直于所述轴向延伸方向地径向延伸。

13.根据前述权利要求中任一项所述的环状屏障，其中，所述支撑密封元件在垂直于所述轴向延伸方向的径向方向上具有第一厚度(t₁)，所述环形密封元件在垂直于所述轴向延伸方向的径向方向上具有第二厚度(t₂)，所述第一厚度基本上等于所述第二厚度或者小于所述第二厚度。

14.根据前述权利要求中任一项所述的环状屏障，还包括布置在第二周向凹槽(10b)中的锚固件(14，14b)，所述锚固件包括第一锚固部件(15，15b)和第二锚固部件(16，16b)，所述第一锚固部件在垂直于所述轴向延伸方向的径向方向上与所述第二锚固部件至少部分地重叠，使得所述第一锚固部件的内表面(17，17b)至少部分地抵接所述第二锚固部件的外表面(18，18b)。

15.一种井下完井系统(100)，其包括金属井管结构(3)和根据权利要求1-14中任一项所述的环状屏障(1)。