RU2021107676A

RU2021107676A - Улучшенное уплотнение для скважины

Info

Publication number: RU2021107676A
Application number: RU2021107676A
Authority: RU
Inventors: Крэйг Фрэнсис Брайс ХЕНДРИ; Бернард Герман ВАН БИЛДЕРБЕК; Брент ХАРРАЛЬД
Original assignee: ПЛЕКСУС ХОЛДИНГС, ПиЭлСи
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2022-10-28

Claims

1. Уплотнительное устройство, содержащее внутреннюю обсадную трубу и уплотнение для уплотнения кольцевого пространства в скважине, при этом кольцевое пространство образовано между внешней поверхностью внутренней обсадной трубы и внешней обсадной трубой скважины, при этом внутренняя обсадная труба содержит

центральную продольную ось, проходящую вдоль продольной оси внутренней обсадной трубы; и

внешнюю зажимную поверхность, которая выполнена с возможностью закрепления и зажима внешней обсадной трубой, причём внешняя зажимная поверхность расположена на начальном радиальном расстоянии от центральной продольной оси внутренней обсадной трубы; а

уплотнение содержит гибкую металлическую уплотнительную кромку, выступающую радиально во внешнем направлении и в направлении от центральной продольной оси внутренней обсадной трубы, причем металлическая уплотнительная кромка имеет периферийную уплотнительную поверхность для уплотнения по отношению к внутренней поверхности внешней обсадной трубы; и

при этом в процессе эксплуатации давление в кольцевом пространстве распределено таким образом, чтобы прижимать уплотнительную поверхность к внутренней поверхности внешней обсадной трубы.

2. Уплотнительное устройство по п. 1, в котором перед использованием уплотнительная поверхность расположена на начальном радиальном расстоянии относительно центральной продольной оси, которое меньше начального радиального расстояния или равно начальному радиальному расстоянию внешней зажимной поверхности внутренней обсадной трубы.

3. Уплотнительное устройство по п. 1 или 2, в котором давление внутри кольцевого пространства распределено таким образом, чтобы привести в действие уплотнение.

4. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором уплотнительная кромка выступает в направлении уплотняемой стороны кольцевого пространства, а угол выступа уплотнительной кромки выполнен с возможностью уменьшения при изгибе уплотнительной кромки внутрь под действием усилия зажима, и в котором угол выступа поджат к большему углу выступа, когда уплотнительная кромка приведена в действие давлением в кольцевом пространстве.

5. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором уплотнительная кромка содержит находящуюся под давлением поверхность, которая обращена к кольцевому пространству, при этом давление, действующее на находящуюся под давлением поверхность, распределено таким образом, чтобы прижать уплотнительную кромку к внутренней поверхности внешней обсадной трубы.

6. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором давление в кольцевом пространстве распределено таким образом, чтобы увеличить уплотняющее усилие уплотнения.

7. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором уплотнительная кромка выполнена с возможностью расширения наружу под действием давления текучей среды в кольцевом пространстве.

8. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором сила зажима внешнего элемента направлена на изгибание уплотнительной кромки для создания уплотнения между внутренней обсадной трубой и внешней обсадной трубой, при этом сила зажима направлена на сжатие внутренней обсадной трубы в зоне зажима, и в котором уплотнение находится в зоне зажима.

9. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором внутренняя обсадная труба содержит подвеску, которая в процессе эксплуатации выполнена с возможностью подвешивания обсадной трубы, при этом подвеска выполнена с возможностью зажима в устье скважины и обеспечения возможности подвешивания обсадной трубы ниже устья.

10. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором внешняя зажимная поверхность содержит уплотнительную поверхность, и в котором внешняя зажимная поверхность обеспечивает уплотнительную поверхность «металл-металл».

11. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором внутренняя обсадная труба содержит верхнее уплотнение и нижнее уплотнение, и в котором верхнее уплотнение выполнено с возможностью уплотнения по давлению выше верхнего уплотнения, а нижнее уплотнение выполнено с возможностью уплотнения по давлению ниже нижнего уплотнения.

12. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором уплотнительная кромка содержит пластически деформируемый материал.

13. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором направленная внутрь прижимная сила обеспечивает изгибание уплотнительной кромки таким образом, что уплотнительная кромка проявляет податливость.

14. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором уплотнительная кромка выступает радиально во внешнем направлении от основания к уплотнительной вершине.

15. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором уплотнительная кромка выступает в радиальном направлении на такую же длину/расстояние, как и внешняя зажимная поверхность внутренней обсадной трубы, при этом уплотнительная кромка выполнена с возможностью перемещения внутрь при перемещении зажимной поверхности внутренней обсадной трубы внутрь при зажатии внутренней обсадной трубы в прижимном устройстве скважины.

16. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором обсадная труба устья скважины выполнена с возможностью свободного перемещения по зажимной поверхности внешней обсадной трубы, когда зажимное устройство неактивно при отсутствии направленной внутрь прижимной силы, передаваемой от внешней обсадной трубы или прилагаемой к ней.

17. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором уплотнительная кромка выступает от опорной поверхности внутренней обсадной трубы, и в котором опорная поверхность имеет уменьшенный диаметр по отношению к диаметру прижимной поверхности внутренней обсадной трубы.

18. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором уплотнительная кромка расположена внутри канавки.

19. Уплотнительное устройство по п. 18, в котором канавка расположена внутри внешней зажимной поверхности или смежно с внешней зажимной поверхностью внутренней обсадной трубы.

20. Уплотнительное устройство по п. 18 или 19, в котором канавка выполнена с возможностью защиты уплотнительной кромки и предотвращения или препятствования прилеганию уплотнительной кромки к любым препятствиям во время осевого перемещения внутренней обсадной трубы.

21. Уплотнительное устройство по любому предшествующему пункту, в котором уплотнение выполнено на уплотнительном элементе.

22. Уплотнительное устройство по п. 21, в котором уплотнительный элемент выполнен с возможностью крепления к внутренней обсадной трубе.

23. Уплотнительное устройство по п. 21 или 22, в котором уплотнительный элемент содержит первый уплотнитель и второй уплотнитель, и при этом первый уплотнитель выполнен с возможностью уплотнения кольцевого пространства сверху, а второй уплотнитель выполнен с возможностью уплотнения кольцевого пространства снизу.

24. Скважина, содержащая внутреннюю обсадную трубу, внешнюю обсадную трубу, зажимное устройство и уплотнение для уплотнения кольцевого пространства в скважине, причем кольцевое пространство образовано между внешней поверхностью внутренней обсадной трубы и внешней обсадной трубой, при этом внутренняя обсадная труба содержит

уплотнение содержит гибкую металлическую уплотнительную кромку, выступающую радиально во внешнем направлении в направлении от центральной продольной оси внутренней обсадной трубы, причем металлическая уплотнительная кромка имеет периферийную уплотнительную поверхность для уплотнения по отношению к внутренней поверхности внешней обсадной трубы;

25. Способ уплотнения кольцевого пространства скважины, образованного между внешней поверхностью внутренней обсадной трубы и внешней обсадной трубой, при этом внутренняя обсадная труба содержит

уплотнение содержит гибкую металлическую уплотнительную кромку, выступающую радиально во внешнем направлении и в направлении от центральной продольной оси внутренней обсадной трубы, причем металлическая уплотнительная кромка имеет периферийную уплотнительную поверхность для уплотнения по отношению к внутренней поверхности внешней обсадной трубы;

при этом в процессе эксплуатации давление в кольцевом пространстве распределено таким образом, чтобы прижимать уплотнительную поверхность к внутренней поверхности внешней обсадной трубы; а

способ включает зажимание внутренней обсадной трубы во внешней обсадной трубе, и сжатие внутренней обсадной трубы, и изгиб уплотнительной кромки радиально внутрь.