RU2225497C2 - Device with expandable tubular component and method for using this device in the well - Google Patents

Device with expandable tubular component and method for using this device in the well Download PDF

Info

Publication number
RU2225497C2
RU2225497C2 RU2001128440/03A RU2001128440A RU2225497C2 RU 2225497 C2 RU2225497 C2 RU 2225497C2 RU 2001128440/03 A RU2001128440/03 A RU 2001128440/03A RU 2001128440 A RU2001128440 A RU 2001128440A RU 2225497 C2 RU2225497 C2 RU 2225497C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
expandable
bistable
well
tubular component
borehole
Prior art date
Application number
RU2001128440/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001128440A (en
Inventor
Л. МкД ЩЕТКИ (US)
Л. МкД ЩЕТКИ
Крейг Д. ДЖОНСОН (US)
Крейг Д. ДЖОНСОН
Мэтью Р. ХАКУОРТ (US)
Мэтью Р. ХАКУОРТ
Патрик В. БИКСЕНМАН (US)
Патрик В. Биксенман
Original Assignee
Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. filed Critical Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Publication of RU2001128440A publication Critical patent/RU2001128440A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2225497C2 publication Critical patent/RU2225497C2/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/10Setting of casings, screens, liners or the like in wells
    • E21B43/103Setting of casings, screens, liners or the like in wells of expandable casings, screens, liners, or the like
    • E21B43/108Expandable screens or perforated liners
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/08Screens or liners
    • E21B43/084Screens comprising woven materials, e.g. mesh or cloth
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/08Screens or liners
    • E21B43/086Screens with preformed openings, e.g. slotted liners
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/10Setting of casings, screens, liners or the like in wells
    • E21B43/103Setting of casings, screens, liners or the like in wells of expandable casings, screens, liners, or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/10Setting of casings, screens, liners or the like in wells
    • E21B43/103Setting of casings, screens, liners or the like in wells of expandable casings, screens, liners, or the like
    • E21B43/105Expanding tools specially adapted therefor

Abstract

FIELD: well-boring equipment. SUBSTANCE: device has expandable tubular component capable of being moved into the well in compressed state and later radial expansion to expanded state. Displacement means is capable of moving expandable tubular component to destination in the well. Expanding means causes expandable tubular component expansion from its first tubular configuration into its second tubular configuration. Component is a bistable means formed for expansion near well wall, and having plurality of bistable cells in tubular form, and being stable in compressed and expanded configurations. One of two other devices additionally has a passage for line of communications, and another device has means for fixing to expandable bistable means. According to first method, expandable tubular component is used for stabilizing free of casing section of well in underground formation. Expandable tubular component is first placed in the well in first stable state, then is radially expanded into second stable state. According to second variant of method, expandable tubular component is used for detention of sand influx into the well. Expandable tubular component is placed in accordance to previously described scheme. Expandable tubular component is expanded at least partially beyond the unstable range in direction to stable state, while bistable means is able to generate force of expanding pressure relative to the well. According to another variant of method, expandable tubular component is used for mounting of insert inside the pipe located in the well. Expandable bistable means is surrounded with expandable insert element fixed to the outer surface of bistable means. Expandable means is first placed inside the pipe in first stable state and them expanded into second stable state for detention of expandable element of insert relative to inner diameter of pipe. According to yet another variant, expandable tubular component with a passage for line of communications is used. Device is lowered into the well. At least part of communications line is directed near to at least part of said bistable expanding means, which is then expanded. According to another variant, expandable tubular component is placed inside the pipe of the well near to an area for densifying. Said expandable bistable means is expanded relative to the well by means of its displacement into unstable area in direction to expanded stable state. EFFECT: simplified pipe expansion from radially compressed state into radially expanded state. 8 cl, 45 dwg

Description

Настоящее изобретение касается оборудования, которое можно использовать при бурении и завершении буровой скважины в подземной формации и при добыче текучих сред из таких скважин, и, в частности, устройства, расширяемого трубчатого компонента и способа их использования в буровой скважине.The present invention relates to equipment that can be used in drilling and completion of a borehole in an underground formation and in the production of fluids from such wells, and, in particular, a device, an expandable tubular component and the method of their use in a borehole.

Из подземной геологической формации (“коллектора”) добывают такие текучие среды, как нефть, природный газ и вода, посредством бурения скважины, проникающей сквозь несущую текучую среду формацию. После бурения скважины до определенной глубины стенку ствола скважины следует поддерживать с целью предотвращения разрушения. Обычные способы бурения скважин содержат установку колонны обсадных труб и цементирование между обсадной трубой и стволом скважины для обеспечения поддержания конструкции ствола скважины. После цементирования колонны обсадных труб на месте можно начинать бурение до больших глубин. После установки каждой последующей колонны обсадных труб через внутренний диаметр обсадных труб необходимо пропускать следующее буровое долото. Таким образом каждая смена обсадной трубы требует уменьшения диаметра ствола скважины. Это повторяемое уменьшение диаметра ствола скважины создает необходимость выполнения очень больших начальных диаметров стволов скважин для обеспечения установки трубы с приемлемым диаметром на глубине, на которой буровая скважина проникает в добывающую формацию. Необходимость использования больших стволов скважин и множества колонн обсадных труб приводит к затратам большего количества времени, материала и ресурсов, чем при бурении ствола скважин с одинаковым размером от поверхности до добывающей формации.Fluids such as oil, natural gas and water are extracted from an underground geological formation (“reservoir”) by drilling a well that penetrates a fluid-carrying formation. After drilling a well to a certain depth, the wall of the wellbore should be maintained to prevent destruction. Conventional well drilling methods include installing a casing string and cementing between the casing and the wellbore to support the construction of the wellbore. After cementing the casing string in place, drilling to great depths can begin. After installing each subsequent casing string, the next drill bit must be passed through the inner diameter of the casing. Thus, each casing change requires a reduction in the diameter of the wellbore. This repeated reduction in the diameter of the wellbore creates the need for very large initial diameters of the wellbores to ensure that the pipe is installed with an acceptable diameter at the depth at which the borehole penetrates the production formation. The need to use large wellbores and multiple casing strings results in more time, material and resources than when drilling a wellbore with the same size from the surface to the producing formation.

Проблема, с которой иногда сталкиваются во время бурения скважины, состоит в потере бурового раствора в подземные зоны. Потеря бурового раствора обычно ведет к увеличенным финансовым расходам, но может приводить к разрушению буровой скважины и дорогостоящим "ловильным работам" с целью восстановления бурильной колонны или других инструментов, которые были в скважине. Обычно используют различные добавки в буровом растворе, чтобы помогать изолировать зоны циркулирования потерь, типа кожицы хлопкового семени или синтетических волокон.The problem that is sometimes encountered while drilling a well is the loss of drilling fluid into the subterranean zones. Loss of drilling fluid usually leads to increased financial costs, but can lead to destruction of the borehole and costly “fishing work” to restore the drill string or other tools that were in the borehole. Various additives are typically used in the drilling fluid to help isolate loss circulation zones, such as cotton seed peels or synthetic fibers.

После ввода скважины в эксплуатацию приток песка из продуктивного пласта может привести к нежелательному заполнению внутри буровой скважины и может повредить клапаны и другое оборудование, связанное с производством. Предпринимали много способов для управления песком.After the well is put into operation, the influx of sand from the reservoir can lead to undesirable filling inside the borehole and can damage valves and other equipment associated with production. Many ways have been taken to control the sand.

В патенте США № 5348095, выданном 20.09.1994 Уоррэллу и др., раскрыт способ, содержащий радиальное расширение колонны обсадных труб в буровой скважине до конфигурации с большим диаметром. При этом способе требуются очень большие усилия для сообщения радиальной деформации.US Pat. No. 5,348,095 issued September 20, 1994 to Warrell et al. Discloses a method comprising radially expanding a casing string in a borehole to a large diameter configuration. With this method, very great efforts are required to communicate radial deformation.

С целью уменьшения усилий, необходимых для расширения колонн обсадных труб, предложены способы, включающие расширение вкладыша с выполненными в нем продольными прорезями (патенты США № 5366012, выданный 22.11.1994 на имя Лохбела, и 5667011, выданный 16.09.1997 на имя Джилле и др.). Эти способы включают радиальное деформирование вкладыша с прорезями в конфигурацию с увеличенным диаметром посредством продвижения расширительной оправки через вкладыш с прорезями. Эти способы все еще требуют приложения значительных величин усилий по всей длине вкладыша с прорезями.In order to reduce the effort required to expand the casing strings, methods have been proposed that include expanding the liner with longitudinal slots made therein (US Pat. Nos. 5,366,012, issued November 22, 1994 to Lochbel, and 5,667,011, issued September 16, 1997 to Gille and others .). These methods include radial deformation of the insert with slots in the enlarged diameter configuration by moving the expansion mandrel through the insert with slots. These methods still require the application of significant amounts of effort along the entire length of the insert with slots.

В патенте США № 5901789 от 11.05.1999, выданном на имя Донелли, описан деформируемый песчаный фильтр, объединяющий расширяемый скважинный фильтр с фильтрующим слоем. Расширяемый фильтр может быть выполнен с прорезями. Однако и в этом случае требуются значительные усилия для осуществления радиальной деформации фильтра.US Patent No. 5,901,789 of May 11, 1999, issued to Donelly, describes a deformable sand filter that combines an expandable downhole filter with a filter layer. The expandable filter can be made with slots. However, in this case, significant efforts are required to implement the radial deformation of the filter.

Техническим результатом настоящего изобретения является уменьшение усилий, требуемых для расширения трубы из радиально сжатого состояния до радиально расширенного состояния.The technical result of the present invention is to reduce the effort required to expand the pipe from a radially compressed state to a radially expanded state.

Этот технический результат достигается тем, что в устройстве для использования в буровой скважине, имеющем расширяемый трубчатый компонент, способный перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, средство перемещения, способное перемещать расширяемый трубчатый компонент к требуемому местоположению в буровой скважине, и приспособление развертывания, способное вызывать расширение расширяемого трубчатого компонента из его первой в общем трубчатой конфигурации в его вторую в общем трубчатую конфигурацию, согласно изобретению расширяемый трубчатый компонент представляет собой расширяемое бистабильное приспособление, сформированное для развертывания вблизи стенки буровой скважины, имеющее множество бистабильных ячеек, расположенных в общем в трубчатой форме и являющееся устойчивым в сжатой конфигурации и в расширенной конфигурации.This technical result is achieved in that in a device for use in a borehole having an expandable tubular component capable of moving into the well in a compressed state and then radially expanding to an expanded state, a moving means capable of moving the expandable tubular component to a desired location in the borehole, and a deployment tool capable of causing expansion of the expandable tubular component from its first generally tubular configuration to its second generally the tubular configuration according to the invention, the expandable tubular component is an expandable bistable device formed for deployment near a borehole wall, having a plurality of bistable cells arranged generally in a tubular shape and being stable in a compressed configuration and in an expanded configuration.

Каждая бистабильная ячейка может содержать по меньшей мере два соединенных друг с другом удлиненных элемента.Each bistable cell may contain at least two elongated elements connected to each other.

Каждая бистабильная ячейка может содержать первый элемент и второй элемент, каждый из которых содержит середину и два конца, при этом первый элемент является более гибким, чем второй элемент. Первый и второй элементы могут быть механически соединены так, что второй элемент препятствует деформации первого элемента.Each bistable cell may contain a first element and a second element, each of which contains a middle and two ends, while the first element is more flexible than the second element. The first and second elements can be mechanically connected so that the second element prevents deformation of the first element.

Первый элемент может иметь два устойчивых положения, при этом в первом устойчивом положении середина первого элемента является смежной с серединой второго элемента, во втором устойчивом положении середина первого элемента смещена от середины второго элемента для образования зазора между серединой первого элемента и серединой второго элемента.The first element can have two stable positions, while in the first stable position the middle of the first element is adjacent to the middle of the second element, in the second stable position the middle of the first element is offset from the middle of the second element to form a gap between the middle of the first element and the middle of the second element.

Второй элемент может иметь большую толщину, чем первый элемент. Отношение толщины второго элемента к толщине первого элемента может быть больше, чем приблизительно 3:1, или больше, чем 6:1.The second element may have a greater thickness than the first element. The ratio of the thickness of the second element to the thickness of the first element may be greater than approximately 3: 1, or greater than 6: 1.

Бистабильное приспособление может дополнительно содержать обертку, прикрепленную к его наружной поверхности. Обертка может содержать растяжимый экран.The bistable device may further comprise a wrapper attached to its outer surface. The wrapper may contain a stretchable screen.

Бистабильное приспособление может дополнительно содержать деформируемый материал, прикрепленный к его наружной поверхности. Деформируемый материал может содержать эластомер. Эластомер может быть выбран таким, чтобы он был стойким к сырым маслам, соляным растворам и кислотам, встречающимся в нефтяных и газовых скважинах.The bistable device may further comprise a deformable material attached to its outer surface. The deformable material may contain an elastomer. The elastomer can be selected so that it is resistant to crude oils, salt solutions and acids found in oil and gas wells.

Бистабильное приспособление в его второй в общем трубчатой конфигурации может иметь множество диаметров.A bistable fixture in its second generally tubular configuration can have many diameters.

Указанный технический результат достигается и тем, что в способе использования в буровой скважине устройства, имеющего расширяемый трубчатый компонент, способный перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, согласно изобретению для стабилизации незакрепленной обсадной трубой секции буровой скважины в подземной формации используют расширяемый трубчатый компонент, представляющий собой расширяемое бистабильное приспособление, имеющее в общем трубчатую форму, содержащее множество бистабильных ячеек, размещают бистабильное приспособление в местоположении в буровой скважине вначале в первом устойчивом состоянии и затем радиально расширяют бистабильное приспособление во второе устойчивое состояние, имеющее в общем трубчатую конструкцию, без уменьшения осевой длины.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of using a device in a borehole having an expandable tubular component capable of moving into a well in a compressed state and then expanding radially to an expanded state, according to the invention, to stabilize an unsecured casing section of a borehole in an underground formation expandable tubular component, which is an expandable bistable device having a generally tubular shape containing a plurality of bistable cells bistable device arranged at a location in the first borehole in the first stable state, and then radially expanding the bistable device to a second stable state having a generally tubular structure, without reducing the axial length.

В способе можно использовать расширяемое бистабильное приспособление с закрепленной к его наружной поверхности обертки. В качестве обертки можно использовать расширяемый экран.In the method, an expandable bistable device with a wrapper fixed to its outer surface can be used. You can use an expandable screen as a wrapper.

Дополнительно можно накладывать деформируемый материал на наружную поверхность бистабильного приспособления. В качестве деформируемого материала можно использовать эластомерный материал.Additionally, it is possible to impose a deformable material on the outer surface of the bistable device. As a deformable material, an elastomeric material can be used.

Можно радиально расширять бистабильное приспособление до множества конечных диаметров.The bistable fixture can be radially expanded to a multitude of finite diameters.

Указанный технический результат достигается и тем, что в способе использования в буровой скважине устройства, имеющего расширяемый трубчатый компонент, способный перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, согласно изобретению для монтажа вкладыша внутри трубы, расположенной в скважине, используют расширяемый трубчатый компонент, представляющий собой расширяемое бистабильное приспособление, имеющее в общем трубчатую форму, содержащее множество бистабильных ячеек, окружают расширяемое бистабильное приспособление расширяемым элементом вкладыша, прикрепленным к наружной поверхности бистабильного приспособления, размещают расширяемое приспособление в местоположении внутри трубы вначале в первом устойчивом состоянии и расширяют расширяемое бистабильное приспособление во второе устойчивое состояние для удержания расширяемого элемента вкладыша относительно внутреннего диаметра трубы.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of using in the borehole a device having an expandable tubular component capable of moving into the well in a compressed state and then radially expanding to an expanded state, according to the invention, an expandable is used to mount the liner inside the pipe located in the well a tubular component, which is an expandable bistable device, having a generally tubular shape containing a plurality of bistable cells surround Shiryaev bistable device expandable liner member affixed to the outer surface of the bistable device, the expandable device positioned at a location within the first tube in the first stable state and expand expandable bistable device to a second stable state to hold the expandable member relative to the inner liner of the pipe diameter.

В способе можно использовать дополнительно множество бистабильных приспособлений в буровой скважине таким образом, что концы соседних бистабильных приспособлений перекрываются и образуют продолжение расширяемого элемента вкладыша относительно внутреннего диаметра трубы.The method can additionally use many bistable devices in the borehole so that the ends of adjacent bistable devices overlap and form a continuation of the expandable liner element relative to the inner diameter of the pipe.

В способе можно использовать расширяемое бистабильное приспособление, в котором каждая бистабильная ячейка с тонким сжатым элементом присоединена к толстому сжатому элементу.In the method, an expandable bistable device can be used in which each bistable cell with a thin compressed element is attached to a thick compressed element.

Указанный технический результат достигается и тем, что в способе использования в буровой скважине устройства, имеющего расширяемый трубчатый компонент, способный перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, согласно изобретению для задержания притока песка в буровую скважину используют расширяемый трубчатый компонент, представляющий собой расширяемое бистабильное приспособление, имеющее в общем трубчатую форму, содержащее множество бистабильных ячеек, размещают расширяемое бистабильное приспособление в требуемом местоположении в буровой скважине и расширяют расширяемое бистабильное приспособление, по меньшей мере, частично за пределы неустойчивого диапазона по направлению к устойчивому состоянию, пока бистабильное приспособление будет способно создать силу расширяющего напряжения относительно буровой скважины.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of using a device in a borehole having an expandable tubular component capable of moving into the well in a compressed state and then radially expanding to an expanded state, according to the invention, an expandable tubular component is used to delay the inflow of sand into the borehole, representing an expandable bistable device having a generally tubular shape containing a plurality of bistable cells, an expandable b stable device in the desired location in the borehole and expanding the expandable bistable device at least partially outside the unstable range toward the steady state until the bistable device will generate a force capable of extending the voltage with respect to the borehole.

В способе можно использовать расширяемое бистабильное приспособление с прикрепленной к его наружной поверхности оберткой. В качестве обертки можно использовать растяжимый экран.The method can use an expandable bistable device with a wrapper attached to its outer surface. You can use a stretch screen as a wrapper.

Вышеупомянутый технический результат достигается и тем, что в способе использования в буровой скважине устройства, имеющего расширяемый трубчатый компонент, способный перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, согласно изобретению используют расширяемый трубчатый компонент, представляющий собой расширяемое бистабильное приспособление, имеющее в общем трубчатую форму, содержащее множество бистабильных ячеек, располагают расширяемое бистабильное приспособление внутри трубы буровой скважины рядом с зоной, подлежащей уплотнению, и расширяют расширяемое бистабильное приспособление относительно трубы буровой скважины посредством перемещения расширяемого бистабильного приспособления через неустойчивую область по направлению к расширенному устойчивому состоянию.The aforementioned technical result is achieved by the fact that in the method of using in a borehole a device having an expandable tubular component capable of moving into the well in a compressed state and then radially expanding to an expanded state, according to the invention, an expandable tubular component is used, which is an expandable bistable device having generally a tubular shape containing a plurality of bistable cells has an expandable bistable device within the pipe the borehole near the area to be sealed, and expand the expandable bistable device relative to the pipe of the borehole by moving the expandable bistable device through an unstable region towards the expanded steady state.

Расширяемый трубчатый компонент, способный перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, согласно изобретению представляет собой расширяемое бистабильное приспособление, имеющее в общем трубчатую форму, содержащее множество бистабильных ячеек, и имеет канал для линии связи.An expandable tubular component capable of moving into a well in a compressed state and then radially expanding to an expanded state, according to the invention, is an expandable bistable device having a generally tubular shape containing a plurality of bistable cells and has a channel for a communication line.

Канал для линии связи может быть образован утонченной частью расширяемого бистабильного приспособления, расположенной вдоль него.The channel for the communication line can be formed by the refined part of the expandable bistable device located along it.

Расширяемый трубчатый компонент, способный перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, согласно изобретению представляет собой расширяемое бистабильное приспособление, имеющее в общем трубчатую форму, содержащее множество бистабильных ячеек, имеет приспособление, прикрепленное к расширяемому бистабильному приспособлению.An expandable tubular component capable of moving into a well in a compressed state and then radially expanding to an expanded state, according to the invention, is an expandable bistable device having a generally tubular shape containing a plurality of bistable cells, has a device attached to the expandable bistable device.

Приспособление, прикрепленное к расширяемому бистабильному приспособлению, может представлять собой электрическое приспособление, измерительное приспособление, счетчик, манометр или датчик.The fixture attached to the expandable bistable fixture may be an electrical fixture, a measuring fixture, a meter, a pressure gauge, or a sensor.

В способе использования в буровой скважине расширяемого трубчатого компонента, способного перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, согласно изобретению используют расширяемый трубчатый компонент, представляющий собой расширяемое бистабильное приспособление, имеющее в общем трубчатую форму, содержащее множество бистабильных ячеек и имеющее канал для линии связи, осуществляют спуск упомянутого расширяемого бистабильного приспособления прохождением его в скважину и направляют, по меньшей мере, часть линии связи рядом с, по меньшей мере, частью упомянутого расширяемого бистабильного приспособления и расширяют расширяемое бистабильное приспособление.In the method of using an expandable tubular component in a borehole capable of moving into the well in a compressed state and then expanding radially to an expanded state, an expandable tubular component is used according to the invention, which is an expandable bistable device having a generally tubular shape containing a plurality of bistable cells and having a channel for a communication line, carry out the descent of said expandable bistable device by passing it into the well and directing at least a portion of the communication line adjacent to at least a portion of said expandable bistable device is expanded and the expandable bistable device is expanded.

В качестве линии связи можно использовать кабель, который направляют вдоль внешней части расширяемого бистабильного приспособления.As a communication line, you can use a cable that is routed along the outer part of the expandable bistable device.

Можно осуществлять крепление линии связи к расширяемому бистабильному приспособлению при его спуске прохождением в скважину. Линию связи можно располагать в канале для линии связи. Линию связи можно располагать в канале для линии связи вдоль толстого сжатого элемента, образованного между множеством бистабильных ячеек расширяемого бистабильного приспособления.It is possible to fasten the communication line to an expandable bistable device when it is lowered by passing into the well. The communication line can be located in the channel for the communication line. The communication line can be located in the channel for the communication line along a thick compressed element formed between a plurality of bistable cells of an expandable bistable device.

В способе можно использовать расширяемое бистабильное приспособление, содержащее дополнительно приспособление, прикрепленное к расширяемому бистабильному приспособлению. В качестве приспособления, прикрепленного к расширяемому бистабильному приспособлению, можно использовать датчик или инструмент.In the method, an expandable bistable device may be used, further comprising a device attached to the expandable bistable device. As a fixture attached to an expandable bistable fixture, a sensor or tool may be used.

Далее изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано следующее:The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which the following is shown:

фиг. 1А и 1В иллюстрируют усилия, прилагаемые для создания бистабильной структуры;FIG. 1A and 1B illustrate the efforts made to create a bistable structure;

фиг. 2А и 2В иллюстрируют кривые прогиба сил двух бистабильных структур;FIG. 2A and 2B illustrate the deflection curves of the forces of two bistable structures;

фиг. 3A-3F иллюстрируют расширенное и сжатое состояние трех бистабильных ячеек с различными соотношениями толщины;FIG. 3A-3F illustrate the expanded and compressed state of three bistable cells with different thickness ratios;

фиг. 4А и 4В иллюстрируют бистабильную расширяемую трубу в ее расширенном и сжатом состояниях;FIG. 4A and 4B illustrate a bistable expandable pipe in its expanded and compressed state;

фиг. 4С и 4D иллюстрируют бистабильную расширяемую трубу в сжатом и расширенном состояниях внутри буровой скважины;FIG. 4C and 4D illustrate a bistable expandable pipe in a compressed and expanded state inside a borehole;

фиг. 5А и 5В иллюстрируют расширяемый тип пакера приспособления развертывания;FIG. 5A and 5B illustrate an extensible type of deployment tool packer;

фиг. 6А и 6В иллюстрируют механический тип пакера приспособления развертывания;FIG. 6A and 6B illustrate a mechanical type of deployment tool packer;

фиг. 7А-7D иллюстрируют расширяемый тип оправки приспособления развертывания;FIG. 7A-7D illustrate an expandable deployment tool type mandrel;

фиг. 8А-8D иллюстрируют поршневой тип приспособления развертывания;FIG. 8A-8D illustrate a piston type deployment tool;

фиг. 9А и 9В иллюстрируют пробочный тип приспособления развертывания;FIG. 9A and 9B illustrate a plug-in type deployment tool;

фиг. 10А и 10В иллюстрируют шаровой тип приспособления развертывания;FIG. 10A and 10B illustrate a ball type deployment tool;

фиг. 11 представляет схематический вид буровой скважины с использованием расширяемой бистабильной трубы;FIG. 11 is a schematic view of a borehole using an expandable bistable pipe;

фиг. 12 иллюстрирует приводимое в действие двигателем приспособление развертывания радиальных роликов;FIG. 12 illustrates an engine-driven radial roll deployment tool;

фиг. 13 иллюстрирует приводимое в действие гидравлическим путем приспособление развертывания радиальных роликов;FIG. 13 illustrates a hydraulically actuated radial roll deployment tool;

фиг. 14 иллюстрирует бистабильную расширяемую трубу, имеющую обертку;FIG. 14 illustrates a bistable expandable pipe having a wrapper;

фиг. 14А представляет вид, подобный фиг. 14, в котором обертка включает в себя экран;FIG. 14A is a view similar to FIG. 14, in which the wrapper includes a screen;

фиг. 14В представляет вид, подобный фиг. 14, иллюстрирующий другой альтернативный вариант осуществления;FIG. 14B is a view similar to FIG. 14 illustrating another alternative embodiment;

фиг. 14С представляет вид, подобный фиг. 14, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант осуществления;FIG. 14C is a view similar to FIG. 14 illustrating another alternative embodiment;

фиг. 14D представляет вид, подобный фиг. 14, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант осуществления;FIG. 14D is a view similar to FIG. 14 illustrating another alternative embodiment;

фиг. 14Е представляет вид, подобный фиг. 14, иллюстрирующий еще один альтернативный вариант осуществления;FIG. 14E is a view similar to FIG. 14 illustrating another alternative embodiment;

фиг. 15 представляет изображение в перспективе альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения;FIG. 15 is a perspective view of an alternative embodiment of the present invention;

фиг. 15А представляет вид в поперечном разрезе альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения;FIG. 15A is a cross-sectional view of an alternative embodiment of the present invention;

фиг. 16 представляет частичное изображение в перспективе альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения;FIG. 16 is a partial perspective view of an alternative embodiment of the present invention;

фиг. 17А-В представляют частичное изображение в перспективе и частичный вид с торца в поперечном разрезе, соответственно, альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения;FIG. 17A-B are a partial perspective view and a partial end view in cross section, respectively, of an alternative embodiment of the present invention;

фиг. 18 представляет частичный вид с торца в поперечном разрезе альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения.FIG. 18 is a partial cross-sectional end view of an alternative embodiment of the present invention.

Хотя изобретение допускает различные изменения и альтернативные формы, на чертежах в качестве примера показаны и ниже подробно описаны его определенные варианты осуществления. Однако следует понимать, что приведенное здесь описание определенных вариантов осуществления предназначено не для ограничения изобретения конкретными раскрытыми формами, а наоборот, целью его является охватить все модификации, эквиваленты и альтернативы, не выходящие за рамки сущности и объема изобретения, определяемые прилагаемой формулой изобретения.Although the invention is subject to various changes and alternative forms, the drawings show, by way of example, and in detail its specific embodiments. However, it should be understood that the description of certain embodiments provided herein is not intended to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, it is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Используемые в настоящем изобретении бистабильные приспособления могут иметь преимущество принципа, иллюстрируемого на фиг. 1А и 1В. На фиг. 1А показан стержень 10, каждый конец которого прикреплен к жестким опорам 12. Если стержень 10 подвергается воздействию осевого усилия, он начинает деформироваться, как показано на фиг. 1В. При увеличении осевого усилия стержень 10 в конечном счете достигает своего предела продольного изгиба Эйлера и отклоняется к одному из двух устойчивых положений, показанных позициями 14 и 15. Если имеющий продольный изгиб стержень теперь закрепить в изогнутом положении, сила под прямым углом к длинной оси может вызывать перемещение стержня в одно из устойчивых положений, но не в другое положение. Когда стержень подвергается воздействию боковой силы, он должен переместиться на угол β, прежде чем отклониться к его новому устойчивому положению.The bistable devices used in the present invention may have the advantage of the principle illustrated in FIG. 1A and 1B. In FIG. 1A, a rod 10 is shown, each end of which is attached to rigid supports 12. If the rod 10 is subjected to axial force, it begins to deform, as shown in FIG. 1B. As the axial force increases, the rod 10 ultimately reaches its Euler longitudinal bending limit and deviates to one of two stable positions shown by positions 14 and 15. If the rod having longitudinal bending is now fixed in a bent position, the force at right angles to the long axis can cause moving the rod to one of the stable positions, but not to another position. When the rod is exposed to lateral force, it must move at an angle β before deviating to its new stable position.

Бистабильные системы характеризуются кривой отклонения под действием силы, как показано на фиг. 2А и 2В. Приложенная с внешней стороны сила 16 вызывает перемещение стержня 10 фиг. 1В в направлении оси Х и достигает максимума 18 в начале сдвига от одной устойчивой конфигурации к другой. Дальнейший прогиб требует меньшую силу, потому что система теперь имеет отрицательную пружинящую скорость, и когда сила становится нулевой, происходит самопроизвольный прогиб ко второму устойчивому положению.Bistable systems are characterized by a force deflection curve, as shown in FIG. 2A and 2B. A force 16 applied externally causes the rod 10 to move in FIG. 1B in the direction of the X axis and reaches a maximum of 18 at the beginning of the shift from one stable configuration to another. Further deflection requires less force, because the system now has a negative spring rate, and when the force becomes zero, spontaneous deflection to the second stable position occurs.

Кривая прогиба под действием силы для этого варианта симметрична и иллюстрируется на фиг. 2А. Посредством приложения любого предварительного изгиба к стержню или асимметричному поперечному сечению, кривую силового прогиба можно делать асимметричной, как показано на фиг. 2В. В этой системе сила 19, требуемая для того, чтобы стержень принял одно устойчивое положение, больше силы 20, требуемой для создания обратного прогиба. Сила 20 должна быть больше нуля, чтобы система имела бистабильные характеристики.The force deflection curve for this embodiment is symmetrical and is illustrated in FIG. 2A. By applying any preliminary bending to the bar or an asymmetric cross section, the force deflection curve can be made asymmetric, as shown in FIG. 2B. In this system, the force 19 required for the rod to take one stable position is greater than the force 20 required to create a back deflection. Force 20 must be greater than zero so that the system has bistable characteristics.

Бистабильные структуры, иногда называемые рычажными приспособлениями, использовали в промышленности для таких приспособлений, как гибкие диски, зажимы через центр, удерживающие приспособления и системы быстрого освобождения для натяжных тросов (например, в оттяжках оснастки парусных судов).Bistable structures, sometimes referred to as linkage fixtures, have been used in industry for fixtures such as floppy disks, center clamps, holding fixtures and quick release systems for tension cables (for example, rigging rigging of sailing ships).

Вместо использования жестких опор, как показано на фиг. 1А и 1В, можно сконструировать ячейку, где обеспечивается ограничение посредством изогнутых сжатых элементов, соединенных на каждом конце, как показано на фиг. 3А-3F. Если оба сжатых элемента 21 и 22 имеют одинаковую толщину, как показано на фиг. 3А и 3В, кривая прогиба под действием силы является линейной, и ячейка удлиняется при ее сжатии из разомкнутого положения (фиг. 3В) в ее сомкнутое положение (фиг. 3А) . Если сжатые элементы ячейки имеют различные толщины, как показано на фиг. 3С-3F, ячейка имеет характеристики прогиба под действием силы, показанные на фиг. 2В, и не изменяет длину при перемещении между ее двумя устойчивыми положениями. Таким образом, растяжимую бистабильную трубу можно сконструировать так, чтобы при увеличении радиального размера осевая длина оставалась постоянной. В одном варианте, если отношение толщин составляет более приблизительно 2:1, более тяжелый сжатый элемент противостоит продольным изменениям. Изменяя соотношение размеров толстого и тонкого сжатых элементов, можно изменять силы их разведения и сведения. Например, фиг. 3С и 3D иллюстрируют соотношение толщин приблизительно 3:1, а фиг. 3Е и 3F иллюстрируют соотношение толщин приблизительно 6:1.Instead of using rigid supports, as shown in FIG. 1A and 1B, it is possible to construct a cell where restriction is ensured by curved compressed elements connected at each end, as shown in FIG. 3A-3F. If both compressed elements 21 and 22 have the same thickness, as shown in FIG. 3A and 3B, the deflection curve under the action of force is linear, and the cell is elongated when it is compressed from the open position (Fig. 3B) to its closed position (Fig. 3A). If the compressed cell elements have different thicknesses, as shown in FIG. 3C-3F, the cell has the force deflection characteristics shown in FIG. 2B, and does not change the length when moving between its two stable positions. Thus, a tensile bistable pipe can be designed so that with increasing radial size, the axial length remains constant. In one embodiment, if the thickness ratio is more than about 2: 1, the heavier compressed member resists longitudinal changes. By changing the ratio of the sizes of thick and thin compressed elements, you can change the strength of their breeding and information. For example, FIG. 3C and 3D illustrate a thickness ratio of approximately 3: 1, and FIG. 3E and 3F illustrate a thickness ratio of approximately 6: 1.

Расширяемую бистабильную трубу, типа обсадной трубы, ремонтной муфты или скважинной колонны труб, можно конструировать с рядом окружающих бистабильных соединенных ячеек 23, как показано на фиг. 4А, 4В, где каждый тонкий сжимаемый элемент 21 соединен с толстым сжимаемым элементом 22. Продольную гибкость такой трубы можно изменять посредством изменения длины ячеек и посредством соединения каждого ряда ячеек с податливым звеном. Далее, характеристики прогиба под действием силы и продольную гибкость можно также изменять посредством конструирования формы ячейки. Фиг. 4А иллюстрирует расширяемую бистабильную трубу 24 в ее расширенной конфигурации, в то время как на фиг. 4В показана расширяемая бистабильная труба 24 в ее сжатой или сложенной конфигурации. В этом применении термин "сжатый" используется для определения конфигурации бистабильного элемента или приспособления в стабильном состоянии с самым маленьким диаметром, и это не означает, что элемент или приспособление каким-то образом повреждено. В сжатом состоянии бистабильную трубу 24 легко устанавливать в буровую скважину 29, как показано на фиг. 4С. После установки бистабильной трубы 24 в требуемом местоположении в буровой скважине ее расширяют, как показано на фиг. 4D.An expandable bistable pipe, such as a casing, repair sleeve, or downhole string, can be constructed with a number of surrounding bistable connected cells 23, as shown in FIG. 4A, 4B, where each thin compressible element 21 is connected to a thick compressible element 22. The longitudinal flexibility of such a pipe can be changed by changing the length of the cells and by connecting each row of cells with a flexible link. Further, the deflection characteristics under the action of force and the longitudinal flexibility can also be changed by constructing the shape of the cell. FIG. 4A illustrates an expandable bistable tube 24 in its expanded configuration, while in FIG. 4B shows an expandable bistable tube 24 in its compressed or folded configuration. In this application, the term “compressed” is used to define the configuration of a bistable element or device in a stable state with the smallest diameter, and this does not mean that the element or device is somehow damaged. In a compressed state, the bistable pipe 24 is easy to install in the borehole 29, as shown in FIG. 4C. After installing the bistable pipe 24 at the desired location in the borehole, it is expanded as shown in FIG. 4D.

Геометрическая форма бистабильных ячеек такова, что поперечное сечение трубы можно расширять в радиальном направлении с целью увеличения полного диаметра трубы. При радиальном расширении трубы бистабильные ячейки эластично деформируются до достижения определенной геометрической формы. В этот момент бистабильные ячейки перемещаются, например, обжимаются до конечной расширенной геометрической формы. При некоторых материалах и/или конструкциях бистабильных ячеек можно высвободить достаточно энергии во время упругой деформации ячейки, когда каждая бистабильная ячейка сжимается после определенных геометрических размеров, чтобы расширяющиеся ячейки были способны начать расширение смежных бистабильных ячеек после критической бистабильной геометрической формы ячейки. В зависимости от кривых прогиба, часть или даже полную длину бистабильной расширяемой трубы можно расширять от одной точки.The geometric shape of the bistable cells is such that the cross section of the pipe can be expanded in the radial direction in order to increase the total diameter of the pipe. With radial expansion of the pipe, the bistable cells elastically deform to a certain geometric shape. At this moment, bistable cells move, for example, are compressed to a finite expanded geometric shape. With some materials and / or designs of bistable cells, enough energy can be released during the elastic deformation of the cell, when each bistable cell is compressed after a certain geometric size, so that expanding cells are able to begin the expansion of adjacent bistable cells after the critical bistable geometric shape of the cell. Depending on the deflection curves, part or even the full length of the bistable expandable pipe can be expanded from one point.

Аналогичным образом, если радиальные сжимающие усилия приложить к расширенной бистабильной трубе, она сжимается в радиальном направлении, и бистабильные ячейки эластично деформируются до достижения критической геометрической формы. В этот момент бистабильные ячейки сжимаются до конечной сжатой структуры. Таким образом расширение бистабильных труб является реверсным и повторимым. Следовательно, бистабильная труба может быть повторно используемым инструментом, который по выбору изменяется между расширенным состоянием, как показано на фиг. 4А, и сжатым состоянием, как показано на фиг. 4В.Similarly, if radial compressive forces are applied to the expanded bistable pipe, it is compressed in the radial direction, and the bistable cells are elastically deformed to achieve a critical geometric shape. At this point, the bistable cells are compressed to a final compressed structure. Thus, the expansion of bistable pipes is reversible and repeatable. Therefore, the bistable tube may be a reusable tool that optionally changes between the expanded state, as shown in FIG. 4A, and in a compressed state, as shown in FIG. 4B.

В сжатом состоянии, как показано на фиг. 4В, бистабильную расширяемую трубу легко устанавливать в буровую скважину и перемещать в требуемое местоположение. Затем используют приспособление развертывания, чтобы изменить конфигурацию из сжатого состояния в расширенное состояние.In a compressed state, as shown in FIG. 4B, a bistable expandable pipe is easy to install in a borehole and move to a desired location. The deployment tool is then used to change the configuration from the compressed state to the expanded state.

В расширенном состоянии, как показано на фиг. 4А, структурное управление эластичными свойствами материала каждой бистабильной ячейки может быть таким, что стенкой трубы можно прилагать постоянное радиальное усилие для сдерживания поверхности буровой скважины. Свойства материала и геометрическую форму бистабильных ячеек можно конструировать так, чтобы получать определенные желательные результаты.In the expanded state, as shown in FIG. 4A, the structural control of the elastic properties of the material of each bistable cell may be such that a constant radial force can be applied to the pipe wall to restrain the surface of the borehole. Material properties and the geometric shape of bistable cells can be designed to obtain certain desired results.

Одним вариантом конструкции для достижения желательных результатов является колонна расширяемых бистабильных труб более чем с одним диаметром по всей длине колонны. Она может быть полезна в стволах буровых скважин с изменяющимися диаметрами, независимо от того, сконструированы ли они таким способом или получены в результате незапланированных событий, типа размыва формации или уступов внутри ствола скважины. Это может быть также выгодно, когда желательно иметь часть бистабильного растяжимого приспособления, расположенную внутри укрепленной обсадной трубой секции скважины, в то время как другую часть располагают в неукрепленной обсадной трубой секции скважины. Фиг. 11 иллюстрирует один вариант этого условия. Буровую скважину 40 бурят от поверхности 42, и она включает укрепленную обсадной трубой секцию 44 и неукрепленную обсадной трубой секцию 46. Расширяемое бистабильное приспособление 48, имеющее сегменты 50, 52 с различными диаметрами, размещают в скважине. Секция 50 с большим диаметром используется для стабилизирования неукрепленной обсадной трубой секции 46 скважины, в то время как секцию 52, имеющую уменьшенный диаметр, располагают внутри укрепленной обсадной трубой секции 44 скважины.One design option to achieve the desired results is a column of expandable bistable pipes with more than one diameter along the entire length of the column. It can be useful in boreholes with varying diameters, regardless of whether they are designed in this way or obtained as a result of unplanned events, such as erosion of formations or ledges inside the borehole. This may also be advantageous when it is desirable to have a part of a bistable tensile device located inside the reinforced casing of the well section, while the other part is located in the unsecured casing of the well section. FIG. 11 illustrates one embodiment of this condition. The borehole 40 is drilled from the surface 42, and it includes a casing-reinforced section 44 and a non-casing-reinforced section 46. An expandable bistable device 48 having segments 50, 52 with different diameters is placed in the well. The large diameter section 50 is used to stabilize the unsecured casing of the well section 46, while the reduced diameter section 52 is positioned inside the reinforced casing of the well section 44.

Бистабильные втулки или соединители 24А (фиг. 4С) можно сконструировать так, чтобы обеспечить выполнение соединения между собой секций бистабильных расширяемых труб в колонну пригодных длин, используя такой принцип, как показано на фиг. 4A и 4B. Этот бистабильный соединитель 24A также включает бистабильную конструкцию ячеек, которая позволяет расширять его в радиальном отношении, используя тот же механизм, как в случае бистабильного расширяемого трубчатого компонента. Примерные бистабильные соединители имеют диаметр немного больше, чем у секций расширяемой трубы, которые подлежат соединению. Бистабильный соединитель в этом случае размещают поверх концов двух секций и механически крепят к секциям расширяемой трубы. Механические крепежные детали типа винтов, заклепок или лент можно использовать для соединения соединителя с секциями труб. Бистабильный соединитель обычно конструируют так, чтобы он имел скорость расширения, которая совместима со скоростью расширяемых секций труб, так, чтобы он продолжал соединять две секции после расширения двух сегментов и соединителя.The bistable bushings or connectors 24A (FIG. 4C) can be designed to allow sections of bistable expandable pipes to be joined together into a string of suitable lengths using a principle such as that shown in FIG. 4A and 4B. This bistable connector 24A also includes a bistable cell design that allows it to be expanded radially using the same mechanism as the bistable expandable tubular component. Exemplary bistable connectors are slightly larger in diameter than the expandable pipe sections to be joined. The bistable connector in this case is placed over the ends of the two sections and mechanically attached to the sections of the expandable pipe. Mechanical fasteners such as screws, rivets or tapes can be used to connect the connector to pipe sections. The bistable connector is usually designed to have an expansion rate that is compatible with the speed of the expandable pipe sections, so that it continues to connect the two sections after the expansion of the two segments and the connector.

В качестве альтернативы бистабильный соединитель может иметь диаметр меньше, чем две соединяемых расширяемых секции труб. В этом случае соединитель вставляют внутрь концов труб и механически закрепляют, как описано выше. Другой вариант осуществления включает механическую обработку концов секций трубы либо на их внутренних, либо наружных поверхностях для образования кольцевых вырезов, в которых располагают соединитель. Соединитель, сконструированный для подгонки в вырезы, размещают в вырезах. Затем соединитель механически крепят к концам, как описано выше. Таким образом соединитель образует соединение относительно утопленного типа с секциями труб.Alternatively, the bistable connector may have a diameter of less than two expandable pipe sections to be joined. In this case, the connector is inserted into the ends of the pipes and mechanically fixed, as described above. Another embodiment includes machining the ends of the pipe sections on either their inner or outer surfaces to form annular cutouts in which the connector is positioned. A connector designed to fit into the cutouts is placed in the cutouts. The connector is then mechanically attached to the ends as described above. In this way, the connector forms a relatively recessed connection with pipe sections.

Средство 31 перемещения перемещает отрезки бистабильных расширяемых труб и бистабильные соединители в буровую скважину и к требуемому местоположению (фиг. 4С и 4D) . В средстве перемещения можно использовать один или несколько механизмов типа талевого троса, спирально свернутой трубы, спирально свернутой трубы с проволочной жилой, бурильной трубы, трубы для эксплуатации скважины или обсадной трубы.The moving means 31 moves the segments of the bistable expandable pipes and the bistable connectors to the borehole and to the desired location (FIGS. 4C and 4D). In the moving means, one or more mechanisms can be used such as a tackle cable, a spirally rolled pipe, a spirally rolled pipe with a wire core, a drill pipe, a pipe for operating a well or a casing.

Для расширения бистабильных расширяемых труб и соединителей скважины в нижний узел можно вводить приспособления 33 развертывания (фиг. 4С, 4D) . Приспособления развертывания могут быть различных типов, типа элемента надувного пакера, элемента механического пакера, расширяемой оправки, поршневого прибора, механического исполнительного механизма, электрического соленоида, прибора пробочного типа, например, приспособления конической формы, протянутого или продвинутого через трубу, прибора шарового типа или расширителя вращательного типа, как дополнительно описано ниже.To expand the bistable expandable pipes and well connectors, deployment devices 33 can be introduced into the lower assembly (Figs. 4C, 4D). Deployment devices can be of various types, such as an inflatable packer element, a mechanical packer element, an expandable mandrel, a reciprocating device, a mechanical actuator, an electric solenoid, a plug type device, for example, a conical shape extended or advanced through a pipe, a ball type device or an expander rotational type, as further described below.

Элемент надувного пакера показан на фиг. 5А и 5В и является приспособлением с надувным вкладышем гидроциклона, элементом или сильфоном, включенным в нижний узел скважины системы бистабильной расширяемой трубы. Как показано на фиг. 5А, элемент 25 надуваемого пакера располагают внутри полной длины или части бистабильной трубы 24 начального сжатого состояния и любых бистабильных расширяемых соединителей (не показанных). После расположения бистабильной расширяемой трубы на надлежащей глубине развертывания элемент 25 надуваемого пакера расширяют в радиальном отношении посредством нагнетания текучей среды в приспособление, как показано на фиг. 5В. Надуваемую текучую среду можно нагнетать с поверхности через трубы или бурильную трубу механическим насосом или с помощью электрического насоса наклонной скважины, который питается электроэнергией по проводному кабелю. По мере расширения элемента 25 надуваемого пакера он вызывает также расширение в радиальном направлении бистабильной расширяемой трубы 24. При определенном диаметре расширения элемент надуваемого пакера заставляет бистабильные ячейки в трубе достигать критической геометрической формы, когда начинается бистабильный эффект "защелкивания" и система бистабильных расширяемых труб расширяется до ее заключительного диаметра. В заключение из элемента 25 надуваемого пакера выпускают воздух и его удаляют из размещенной бистабильной растяжимой трубы 24.The inflatable packer element is shown in FIG. 5A and 5B, and is a device with an inflatable hydrocyclone liner, an element or a bellows included in the lower well assembly of a bistable expandable pipe system. As shown in FIG. 5A, the inflatable packer member 25 is positioned within the full length or portion of the bistable tube 24 of the initial compressed state and any bistable expandable connectors (not shown). After the bistable expandable pipe is positioned at the proper deployment depth, the inflatable packer member 25 is radially expanded by pumping fluid into the fixture, as shown in FIG. 5B. The inflatable fluid can be pumped from the surface through pipes or a drill pipe using a mechanical pump or an electric well pump that feeds electricity through a wire cable. As the expandable packer element 25 expands, it also causes a radial expansion of the bistable expandable pipe 24. At a certain expansion diameter, the blower packer element causes the bistable cells in the pipe to reach a critical geometric shape when the bistable snap-in effect begins and the bistable expandable pipe system expands to its final diameter. In conclusion, air is released from the inflatable packer element 25 and is removed from the placed bistable tensile tube 24.

Элемент механического пакера, изображенный на фиг. 6А и 6В, представляет собой приспособление с деформируемым пластиковым элементом 26, который расширяется в радиальном направлении при сжатии в осевом направлении. Силу для сжатия элемента можно обеспечивать посредством механизма 27 сжатия, типа винтового механизма, кулачка или гидравлического поршня. Элемент механического пакера развертывает бистабильные растяжимые трубы и соединители таким же образом, как элемент надуваемого пакера. Деформируемый пластиковый элемент 26 прикладывает радиальное усилие, направленное наружу к внутренней периферии бистабильных расширяемых труб и соединителей, позволяя им в свою очередь расшириться из сжатого положения (фиг. 6А) до окончательного развернутого диаметра (фиг. 6В).The mechanical packer element shown in FIG. 6A and 6B, is a device with a deformable plastic element 26, which expands in the radial direction when compressed in the axial direction. The force for compressing the element can be provided by means of a compression mechanism 27, such as a screw mechanism, a cam or a hydraulic piston. The mechanical packer element deploys bistable tensile tubes and connectors in the same manner as the inflatable packer element. The deformable plastic element 26 exerts a radial force directed outward to the inner periphery of the bistable expandable pipes and connectors, allowing them to in turn expand from the compressed position (Fig. 6A) to the final deployed diameter (Fig. 6B).

Расширяемая оправка показана на фиг. 7А-7D и содержит ряд пальцев 28, которые расположены радиально вокруг конической оправки 30. На фиг. 7А, 7С показаны виды сбоку и сверху, соответственно. При проталкивании или протягивании оправки 30 через пальцы 28 они расходятся радиально наружу, как показано на фиг. 7В, 7D. Расширяемую оправку используют таким же способом, как элемент механического пакера для развертывания бистабильной расширяемой трубы и соединителя.An expandable mandrel is shown in FIG. 7A-7D and comprises a series of fingers 28 that are radially around the conical mandrel 30. In FIG. 7A, 7C show side and top views, respectively. When pushing or pulling the mandrel 30 through the fingers 28, they diverge radially outward, as shown in FIG. 7B, 7D. An expandable mandrel is used in the same way as an element of a mechanical packer to deploy a bistable expandable pipe and connector.

Приспособление поршневого типа показано на фиг. 8А-8D и содержит ряд поршней 32, направленных радиально во внешние стороны и используемых в качестве механизма для расширения бистабильных расширяемых труб и соединителей. При подведении энергии поршни 32 прилагают радиально направленную силу, чтобы развернуть узел бистабильных расширяемых труб, как в случае элемента надувного пакера. Фиг. 8А и 8С иллюстрируют втянутые поршни, в то время как на фиг. 8В и 8D показаны выдвинутые поршни. Устройство поршневого типа можно приводить в действие гидравлическим, механическим или электрическим способом.The piston type device is shown in FIG. 8A-8D and contains a number of pistons 32 directed radially to the outside and used as a mechanism for expanding bistable expandable pipes and connectors. When energizing, the pistons 32 exert a radially directed force to deploy the bistable expandable tube assembly, as in the case of an inflatable packer member. FIG. 8A and 8C illustrate retracted pistons, while in FIG. 8B and 8D show extended pistons. The piston type device can be actuated hydraulically, mechanically or electrically.

Исполнительный механизм пробочного типа иллюстрируется на фиг. 9А и 9В и содержит пробку 34, которую проталкивают или протягивают через бистабильные расширяемые трубы 24 или соединители, как показано на фиг. 9А. Пробку применяют такого размера, чтобы расширить бистабильные ячейки за пределы их критической точки, когда они защелкиваются в конечном расширенном диаметре, как показано на фиг. 9В.The plug type actuator is illustrated in FIG. 9A and 9B and comprises a plug 34 that is pushed or pulled through bistable expandable tubes 24 or connectors, as shown in FIG. 9A. The plug is used so large as to extend the bistable cells beyond their critical point when they snap into the final expanded diameter, as shown in FIG. 9B.

Исполнительный механизм шарового типа показан на фиг. 10А и 10В и действует, когда шар 36 с увеличенным размером нагнетают через середину бистабильных расширяемых труб 24 и соединителей. Для предотвращения потери текучей среды через прорези ячеек основанный на расширяемом эластомере вкладыш 38 движется внутри системы бистабильных расширяемых труб. Вкладыш 38 действует как изолятор и позволяет шару 36 гидравлически нагнетаться через бистабильную трубу 24 и соединители. Действие нагнетания шара 36 через бистабильные расширяемые трубы 24 и соединители состоит в расширении геометрических форм ячейки за пределы критической бистабильной точки, позволяя осуществлять полное расширение, как показано на фиг. 10В. После расширения бистабильных расширяемых труб и соединителей эластомерный вкладыш 38 и шар 36 извлекают.The ball-type actuator is shown in FIG. 10A and 10B, and is effective when the enlarged ball 36 is pumped through the middle of the bistable expandable tubes 24 and connectors. To prevent fluid loss through the slots of the cells, an expandable elastomer based liner 38 moves within a bistable expandable pipe system. The liner 38 acts as an insulator and allows the ball 36 to be hydraulically pumped through the bistable pipe 24 and connectors. The action of injecting the ball 36 through bistable expandable pipes 24 and connectors consists in expanding the geometric shapes of the cell beyond the critical bistable point, allowing full expansion, as shown in FIG. 10B. After expansion of the bistable expandable pipes and connectors, the elastomeric insert 38 and ball 36 are removed.

Исполнительные механизмы типа радиальных роликов можно использовать для расширения секций бистабильных труб. Фиг. 12 иллюстрирует приводимый двигателем инструмент расширяемого радиального ролика. Инструмент содержит один или несколько комплектов рычагов 58, которые расширяются до установленного диаметра посредством механизма и шарнира. На конце каждого комплекта рычагов находится ролик 60. Можно прикреплять к инструменту приспособления 62 для центровки с целью правильного его расположения внутри буровой скважины и бистабильной трубы 24. Двигатель 64 создает усилие для поворачивания всего узла, таким образом поворачивая ролик (ролики) по периферии внутри буровой скважины. Ось ролика (роликов) расположена так, чтобы позволять ролику (роликам) свободно поворачиваться при контакте с внутренней поверхностью трубы. Каждый ролик может иметь сечение конической формы для увеличения площади соприкосновения поверхности ролика с внутренней стенкой трубы. Вначале ролики втягивают и инструмент продвигают внутри сжатой бистабильной трубы. Затем инструмент вращают посредством двигателя 64, и ролики 60 перемещаются во внешнюю сторону, чтобы войти в соприкосновение с внутренней поверхностью бистабильной трубы. После вхождения в соприкосновение с трубой ролики поворачиваются во внешние стороны на большее расстояние для приложения направленного во внешние стороны радиального усилия к бистабильной трубе. Направленное наружу перемещение роликов можно выполнять посредством центробежной силы или соответствующего исполнительного механизма, подсоединенного между двигателем 64 и роликами 60.Actuators such as radial rollers can be used to expand sections of bistable pipes. FIG. 12 illustrates an engine driven expandable radial roller tool. The tool contains one or more sets of levers 58, which expand to a predetermined diameter by means of a mechanism and a hinge. There is a roller 60 at the end of each set of levers. Alignment devices 62 can be attached to the tool so that it is positioned correctly inside the borehole and bistable pipe 24. Engine 64 creates a force to rotate the entire assembly, thus turning the roller (s) around the periphery inside the drill wells. The axis of the roller (s) is positioned so as to allow the roller (s) to rotate freely upon contact with the inner surface of the pipe. Each roller may have a conical section to increase the area of contact of the surface of the roller with the inner wall of the pipe. First, the rollers are retracted and the tool is advanced inside the compressed bistable pipe. The tool is then rotated by the engine 64, and the rollers 60 are moved to the outside to come into contact with the inner surface of the bistable pipe. After coming into contact with the pipe, the rollers are turned to the outside for a greater distance for the application of the radial force directed to the outside of the bistable pipe. The outward movement of the rollers can be performed by centrifugal force or a corresponding actuator connected between the motor 64 and the rollers 60.

Конечное положение поворота регулируют на точку, где бистабильная труба может быть расширена до конечного диаметра. Затем инструмент перемещают в продольном направлении по сжатой бистабильной трубе, в то время как двигатель продолжает вращать шарнир и ролики. Ролики следуют по неглубокому спиральному пути 66 внутри бистабильной трубы, расширяя бистабильные ячейки на своем пути. После развертывания бистабильной трубы вращение инструмента прекращается и ролики втягиваются. Затем инструмент извлекают из бистабильной трубы средством 68 перемещения, которое можно также использовать для вставления инструмента.The final turning position is adjusted to the point where the bistable pipe can be expanded to a final diameter. Then the tool is moved in the longitudinal direction along the compressed bistable pipe, while the engine continues to rotate the hinge and rollers. The rollers follow a shallow spiral path 66 inside the bistable tube, expanding the bistable cells in its path. After the deployment of the bistable pipe, the rotation of the tool stops and the rollers retract. Then the tool is removed from the bistable pipe by means of 68 displacement, which can also be used to insert the tool.

Фиг. 13 иллюстрирует приводимое гидравлическим способом приспособление развертывания радиальными роликами. Инструмент содержит один или несколько роликов 60, которые приводятся в соприкосновение с внутренней поверхностью бистабильной трубы посредством гидравлического поршня 70. Внешнее радиальное усилие, прикладываемое роликами, можно увеличивать до точки, когда бистабильная труба расширяется до ее конечного диаметра. Приспособление 62 для центровки можно крепить к инструменту с целью правильного расположения его внутри буровой скважины и бистабильной трубы 24. Ролики 60 первоначально втягиваются, и инструмент продвигают в сжатую бистабильную трубу 24. Затем ролики 60 развертывают и проталкивают относительно внутренней стенки бистабильной трубы 24 с целью расширения части трубы до ее конечного диаметра. Затем весь инструмент проталкивают или протягивают в продольном направлении по бистабильной трубе 24, расширяя весь отрезок бистабильных ячеек 23. После развертывания бистабильной трубы 24 в ее расширенном состоянии ролики 60 втягиваются, и инструмент извлекают из буровой скважины средством 68 перемещения, используемого для его вставления. Изменяя ось роликов 60, инструмент можно вращать посредством мотора при его следовании в продольном направлении по бистабильной трубе 24.FIG. 13 illustrates a hydraulically driven deployment tool for radial rollers. The tool contains one or more rollers 60, which are brought into contact with the inner surface of the bistable pipe by means of a hydraulic piston 70. The external radial force exerted by the rollers can be increased to the point where the bistable pipe expands to its final diameter. The alignment device 62 can be attached to the tool to properly position it inside the borehole and bistable pipe 24. The rollers 60 are initially retracted and the tool is advanced into the compressed bistable pipe 24. Then the rollers 60 are deployed and pushed relative to the inner wall of the bistable pipe 24 to expand parts of the pipe to its final diameter. Then, the entire tool is pushed or pulled longitudinally along the bistable tube 24, expanding the entire length of the bistable cells 23. After the bistable tube 24 is expanded in its expanded state, the rollers 60 are retracted and the tool is removed from the borehole by means of transfer 68 used to insert it. By changing the axis of the rollers 60, the tool can be rotated by means of a motor when it is followed in the longitudinal direction along the bistable pipe 24.

Энергию для работы устройства развертывания можно подвести от одного или комбинации источников типа: электроэнергии подаваемой или с поверхности, или накопленной в аккумуляторной батарее, расположенной вместе с приспособлением развертывания, гидравлической энергии, обеспечиваемой насосами на поверхности или в нисходящей скважине турбинами или накопителем текучей среды и механической энергии, прикладываемой через соответствующее соединение, приводимое в действие движением, обеспечиваемым с поверхности или запасенным в нисходящей скважине, например, в пружинном механизме.The energy for operation of the deployment device can be supplied from one or a combination of sources such as electricity supplied either from the surface or stored in the battery located together with the deployment device, hydraulic energy provided by pumps on the surface or in the downhole with turbines or a fluid storage and mechanical energy applied through an appropriate connection, driven by movement provided from the surface or stored in the downward direction kvazhine, e.g., in the spring mechanism.

Систему бистабильных расширяемых труб конструируют так, что внутренний диаметр развернутой трубы расширяется, чтобы сохранять максимальную площадь поперечного сечения вдоль расширяемой трубы. Эта особенность позволяет строить буровые моно-скважины и облегчает устранение проблем, связанных с традиционными системами обсадных труб буровых скважин, где наружный диаметр обсадной трубы должен многократно ступенчато уменьшаться, ограничивая доступ в длинных буровых скважинах.The bistable expandable pipe system is designed so that the inside diameter of the unfolded pipe expands to maintain maximum cross-sectional area along the expandable pipe. This feature allows you to build mono-boreholes and facilitates the elimination of problems associated with traditional casing systems of boreholes, where the outer diameter of the casing must be reduced stepwise by several times, restricting access to long boreholes.

Систему бистабильных расширяемых труб можно использовать в многочисленных применениях типа расширяемого вкладыша части буровой скважины, не закрепленной обсадными трубами (фиг. 14), где бистабильная расширяемая труба 24 используется для поддержания формации части буровой скважины, не закрепленной обсадными трубами посредством приложения внешнего радиального усилия на поверхности буровой скважины. Когда бистабильная труба 24 радиально расширяется в направлении стрелок 71, труба перемещается в соприкосновении с поверхностью, образующей ствол 29 скважины. Эти радиальные усилия помогают стабилизовать формации и позволяют бурить скважины с меньшим количеством обычных колонн обсадных труб. Вкладыш буровой скважины, не закрепленной обсадными трубами, также может содержать материал, например обертку 72, который уменьшает темп потерь текучей среды из буровой скважины в формации. Обертку 72 можно делать из ряда материалов, включая расширяемые материалы и/или эластомерные материалы. Благодаря уменьшению потерь текучей среды в формации можно снизить расход бурового раствора и можно минимизировать риск потери циркуляции и/или сжатия ствола скважины.The bistable expandable pipe system can be used in numerous applications such as the expandable liner of a borehole portion not secured by casing (FIG. 14), where the bistable expandable tubing 24 is used to maintain the formation of a portion of a borehole not secured by casing by applying external radial force to the surface borehole. When the bistable pipe 24 extends radially in the direction of the arrows 71, the pipe moves in contact with the surface forming the wellbore 29. These radial forces help stabilize the formation and allow for the drilling of wells with fewer conventional casing strings. A liner of a borehole not secured by casing may also contain material, such as a wrap 72, which reduces the rate of fluid loss from the borehole in the formation. Wrap 72 can be made from a variety of materials, including expandable materials and / or elastomeric materials. By reducing fluid loss in the formation, the flow rate of the drilling fluid can be reduced and the risk of loss of circulation and / or compression of the wellbore can be minimized.

Вкладыши также можно использовать внутри труб буровой скважины для целей защиты от коррозии. Одним примером коррозионной окружающей среды является окружающая среда, которая появляется, когда диоксид углерода используется для увеличения извлечения нефти из продуктивной свиты. Диоксид углерода (CO2) легко реагирует с любой водой (H2O), которая используется для образования угольной кислоты (Н2СО3) . Могут также вырабатываться другие кислоты, особенно, если присутствуют серосодержащие компоненты. Трубы, используемые для введения диоксида углерода, а также трубы, используемые в добывающих скважинах, подвергаются значительно повышенным скоростям коррозии. Настоящее изобретение можно использовать для размещения защитных вкладышей, бистабильных труб 24, внутри существующей трубы (например, трубы 73, показанной пунктирными линиями на фиг. 14), чтобы минимизировать коррозионные действия и увеличить эксплуатационную долговечность буровой скважины.Liners can also be used inside borehole pipes for corrosion protection purposes. One example of a corrosive environment is the environment that occurs when carbon dioxide is used to increase oil recovery from a productive formation. Carbon dioxide (CO 2 ) readily reacts with any water (H 2 O) that is used to form carbonic acid (H 2 CO 3 ). Other acids may also be produced, especially if sulfur-containing components are present. Pipes used for introducing carbon dioxide, as well as pipes used in production wells, are subject to significantly increased corrosion rates. The present invention can be used to place protective liners, bistable pipes 24, inside an existing pipe (for example, pipe 73 shown by dashed lines in FIG. 14) to minimize corrosion and increase the operational life of the borehole.

Другое применение включает использование бистабильной трубы 24, показанной на фиг. 14, в качестве расширяемого перфорированного вкладыша. Разомкнутые бистабильные ячейки в бистабильной расширяемой трубе допускают неограниченный поток из формации при обеспечении структуры для стабилизирования ствола скважины.Other uses include the use of the bistable pipe 24 shown in FIG. 14, as an expandable perforated insert. Open bistable cells in a bistable expandable pipe allow unlimited flow from the formation while providing a structure for stabilizing the wellbore.

Еще одно применение бистабильной трубы 24 состоит в расширяемом песчаном экране, где бистабильные ячейки располагают так, чтобы они действовали в качестве экрана управления песком, или расширяемый элемент 74 экрана можно прикреплять к бистабильной расширяемой трубе, как показано на фиг. 14А, в его сжатом состоянии. Расширяемый элемент 74 экрана может быть образован в виде обертки вокруг бистабильной трубы 24. Обнаружено, что приложение сил растягивающего напряжения к стене ствола скважины само по себе помогает стабилизировать формацию и ослабляет или устраняет приток песка из продуктивных зон, даже если не используется элемент дополнительного экрана.Another use of the bistable pipe 24 is in an expandable sand screen, where the bistable cells are arranged to act as a sand control screen, or the expandable screen member 74 can be attached to a bistable expandable pipe, as shown in FIG. 14A, in its compressed state. The expandable screen element 74 can be formed as a wrapper around the bistable tube 24. It has been found that the application of tensile stress to the wall of the wellbore alone helps to stabilize the formation and reduces or eliminates the influx of sand from productive zones, even if the secondary screen element is not used.

Другим применением бистабильной трубы 24 является укрепленный расширяемый вкладыш, где структура ячейки бистабильной расширяемой трубы укреплена цементом или смолой 75, как показано на фиг. 14В. Цемент или смола 75 обеспечивают усиленную структурную поддержку или гидравлическую изоляцию от формации.Another use of the bistable pipe 24 is a reinforced expandable liner, where the cell structure of the bistable expandable tube is cemented or resin 75, as shown in FIG. 14B. Cement or resin 75 provides enhanced structural support or hydraulic isolation from the formation.

Бистабильную расширяемую трубу 24 также можно использовать, как растяжимую систему связи для соединения традиционных отрезков обсадной трубы 76а или 76b различных диаметров, как показано на фиг. 14С. Трубу 24 также можно использовать в качестве структурного восстановительного соединения для обеспечения увеличенной прочности для существующих секций обсадной трубы.The bistable expandable pipe 24 can also be used as an extensible communication system for connecting traditional sections of casing 76a or 76b of various diameters, as shown in FIG. 14C. Pipe 24 can also be used as a structural reducing joint to provide increased strength for existing casing sections.

Другое применение включает в себя использование бистабильной расширяемой трубы 24 в качестве анкера внутри буровой скважины, к которому можно крепить другие инструментальные средства или обсадные трубы, или в качестве "ловильного" инструмента, в котором бистабильные характеристики используются для возврата предметов, потерянных или застрявших в буровой скважине. Бистабильную расширяемую трубу 24 в ее сжатой конфигурации вводят в потерянную деталь 77 и затем расширяют, как показано стрелками 78 на фиг. 14D. В расширенной конфигурации бистабильная труба создает радиальные усилия, которые помогают возвращать потерянную деталь. Бистабильную трубу также можно вводить в скважину в ее расширенной конфигурации, располагать поверх и сжимать в направлении стрелок 79 вокруг потерянной детали 77 в попытке прикрепить и возвратить ее, как показано на фиг. 14Е. После захвата потерянной детали 77 бистабильной трубой 24 ее можно возвращать через буровую скважину 29.Other uses include the use of a bistable expandable pipe 24 as an anchor inside a borehole to which other tools or casing can be attached, or as a “catching” tool in which bistable characteristics are used to return items lost or stuck in a drill hole well. The bistable expandable pipe 24, in its compressed configuration, is inserted into the lost part 77 and then expanded as shown by arrows 78 in FIG. 14D. In an expanded configuration, the bistable tube creates radial forces that help return the lost part. The bistable pipe can also be inserted into the well in its expanded configuration, placed on top and squeezed in the direction of arrows 79 around the lost part 77 in an attempt to attach and return it, as shown in FIG. 14E. After capturing the lost part 77 with a bistable pipe 24, it can be returned through the borehole 29.

Описанные выше бистабильные расширяемые трубы можно изготавливать различными способами, например, прорезая пути соответствующих форм через стенку цилиндрической трубы, создавая тем самым расширяемое бистабильное устройство в его сжатом состоянии; вырезая узоры в цилиндрической трубе, создавая тем самым расширяемое бистабильное устройство в его расширенном состоянии и затем сжимая устройство в его сжатое состояние; прорезая соответствующие пути через лист материала, скручивая материал в трубчатую форму и соединяя концы для образования расширяемого бистабильного устройства в его сжатом состоянии; или вырезая узоры в листе материала, скручивая материал в трубчатую форму, соединяя смежные концы для образования расширяемого бистабильного устройства в его расширенном состоянии и затем сжимая устройство в его сжатое состояние.The bistable expandable pipes described above can be manufactured in various ways, for example, by cutting paths of appropriate shapes through the wall of a cylindrical pipe, thereby creating an expandable bistable device in its compressed state; cutting out patterns in a cylindrical pipe, thereby creating an expandable bistable device in its expanded state and then compressing the device into its compressed state; cutting appropriate paths through a sheet of material, twisting the material into a tubular shape and connecting the ends to form an expandable bistable device in its compressed state; or by cutting out patterns in a sheet of material, twisting the material into a tubular shape, connecting adjacent ends to form an expandable bistable device in its expanded state, and then compressing the device into its compressed state.

Материалы конструкции для бистабильных расширяемых труб могут включать в себя материалы, обычно используемые в нефтегазовой промышленности, типа углеродистой стали. Их можно также изготавливать из специальных сплавов (типа монеля, инконеля, хастеллоя или сплавов, основанных на вольфраме), если требуется их применение.Construction materials for bistable expandable pipes may include materials commonly used in the oil and gas industry, such as carbon steel. They can also be made from special alloys (such as Monel, Inconel, Hastelloy or tungsten-based alloys), if their application is required.

Конфигурации, показанные для бистабильной трубы 24, иллюстрируют работу основной бистабильной ячейки. Могут также подходить другие конфигурации, но представленная концепция также имеет силу для этих других конфигураций.The configurations shown for bistable tube 24 illustrate the operation of the main bistable cell. Other configurations may also be suitable, but the concept presented is also valid for these other configurations.

Фиг. 15 иллюстрирует расширяемую трубу 80, образованную бистабильными ячейками 82. Труба 80 определяет прореженную часть 84 (лучше видимую на фиг. 15), которая может иметь форму прорези, как показано, уплощение или иное прореживание части трубы 80. Прореженная часть 84 расширяется обычно в продольном направлении и может быть линейной, спиральной или следовать по некоторому другому извилистому пути. В одном варианте осуществления прореженная часть проходит от одного конца трубы к другому с целью обеспечения канала 84 линии связи для трубы 80. В таком варианте осуществления линия 86 связи может проходить по каналу 84 линии связи вдоль трубы 80. При таком способе линия 86 связи остается в обычном наружном диаметре трубы 80 или выходит только немного из наружной части этого диаметра. Хотя труба показана с одной прореживаемой часть 84, она может включать множество таких частей, которые рассредоточиваются по периферии трубы 80. Прореженная часть 84 может быть использована для размещения канала (не показанного), по которому проходят линии 86 связи или который используется для пропускания текучих сред или других материалов, типа смесей текучих сред и твердых веществ.FIG. 15 illustrates an expandable pipe 80 formed by bistable cells 82. The pipe 80 defines a thinned portion 84 (better seen in FIG. 15), which may be in the form of a slot, as shown, flattening or otherwise thinning a portion of the pipe 80. The thinned portion 84 expands usually in the longitudinal direction and can be linear, spiral or follow some other winding path. In one embodiment, the thinned portion extends from one end of the pipe to the other in order to provide a communication channel 84 for the pipe 80. In such an embodiment, the communication line 86 may extend along the communication channel 84 along the pipe 80. With this method, the communication line 86 remains in the usual outer diameter of the pipe is 80 or only slightly out of the outer part of this diameter. Although the pipe is shown with one decimable portion 84, it may include a plurality of such portions that are dispersed around the periphery of the pipe 80. The decimated portion 84 may be used to position a channel (not shown) through which communication lines 86 pass or which is used to pass fluids or other materials, such as mixtures of fluids and solids.

Используемый здесь термин "линия связи" относится к любому типу линии связи, например, электрической, гидравлической, волоконно-оптической, их комбинации и т.п.As used herein, the term “communication line” refers to any type of communication line, for example, electrical, hydraulic, fiber optic, combinations thereof, and the like.

Фиг. 15А иллюстрирует вариант прореженной части 84, сконструированной для размещения приспособления 88. Как и в случае размещения кабеля, приспособление 88, по меньшей мере, частично размещено в прореженной части трубы 80, так что степень, до которой оно проходит за пределы наружного диаметра трубы 80, уменьшается. Примерами некоторых альтернативных вариантов осуществления приспособлений 88 являются электрические приспособления, измерительные приспособления, счетчики, манометры, датчики. Более конкретные приспособления содержат клапаны, приборы для отбора проб, средство, используемое в разумном завершении скважины, термочувствительные элементы, датчики давления, регуляторы потока, средства измерения скорости потока, средства для измерения соотношения нефти/воды/газа, указатели масштаба, датчики оборудования (например, датчики вибрации), датчики обнаружения песка, датчики обнаружения воды, средства регистрации данных, датчики вязкости, датчики плотности, датчики появления первых пузырьков перед кипением, датчики состава, приспособления и датчики матрицы удельного сопротивления, акустические средства и датчики, другие телеметрические приспособления, датчики ближней инфракрасной области, детекторы гамма-излучений, детекторы H2S, детекторы СО2, блоки памяти наклонной скважины, контроллеры наклонной скважины. Примерами измерений, которые могут выполнять такие приспособления, являются скорость потока, давление, температура, разностное давление, плотность, относительные количества жидкости, газа и твердых веществ, водная выемка, отношение нефти и воды и другие измерения.FIG. 15A illustrates an embodiment of the thinned portion 84 designed to accommodate the fixture 88. As with the cable, the fixture 88 is at least partially placed in the thinned portion of the pipe 80, so that the extent to which it extends beyond the outer diameter of the pipe 80, decreases. Examples of some alternative embodiments of fixtures 88 are electrical fixtures, gauges, meters, gauges, gauges. More specific devices include valves, sampling devices, a tool used to reasonably complete a well, heat-sensitive elements, pressure sensors, flow regulators, flow rate measuring instruments, oil / water / gas ratio measuring instruments, scale indicators, equipment sensors (e.g. , vibration sensors), sand detection sensors, water detection sensors, data logging tools, viscosity sensors, density sensors, first bubbles before boiling sensors, state sensors rather, devices and matrix resistivity sensors, acoustic means and sensors, other telemetry devices, near infrared sensors, gamma-radiation detectors, detectors of H 2 S, CO 2 detectors, downhole memory units, downhole controllers. Examples of measurements that such devices can perform are flow rate, pressure, temperature, differential pressure, density, relative amounts of liquid, gas and solids, water extraction, oil to water ratio, and other measurements.

Как показано на фигуре, приспособление 88 может открываться для текучей среды внутри и снаружи трубы 80 через отверстия, образованные ячейками 82. Таким образом, прореженная часть 84 может соединять отверстия, а также соединения 21, 22 ячеек 82. Линия 86 связи и канал 84 линии связи в некоторых вариантах конструкции может проходить по части отрезка трубы 80. Например, если приспособление 88 размещено между концами трубы 80, канал 84 линии связи может оказаться необходимым только для прохождения от конца трубы до местоположения устройства 80.As shown in the figure, the device 88 can open for fluid inside and outside the pipe 80 through the holes formed by the cells 82. Thus, the thinned portion 84 can connect the holes, as well as the connections 21, 22 of the cells 82. Communication line 86 and line channel 84 In some embodiments, the connection may extend along part of the length of the pipe 80. For example, if the device 88 is located between the ends of the pipe 80, the communication channel 84 may be necessary only to pass from the end of the pipe to the location of the device 80.

Фиг. 16 иллюстрирует расширенную трубу 80, образованную из бистабильных ячеек 82, имеющих тонкие сжатые элементы 21 и толстые сжатые элементы 22. По меньшей мере, один из толстых сжатых элементов 90 оказывается относительно более широким, чем другие сжатые элементы трубы 80. Более широкий сжатый элемент 90 можно использовать для различных целей, например, для направления линий связи, включая кабели или устройства, типа матриц датчиков.FIG. 16 illustrates an expanded pipe 80 formed of bistable cells 82 having thin compressed elements 21 and thick compressed elements 22. At least one of the thick compressed elements 90 is relatively wider than the other compressed elements of the pipe 80. The wider compressed element 90 can be used for various purposes, for example, for directing communication lines, including cables or devices, such as sensor arrays.

Фиг. 17А и 17В иллюстрируют трубу 80, имеющую сжатый элемент 90, который относительно более широкий, чем другие толстые сжатые элементы 22. Канал 92, образованный в сжатом элементе 90, облегчает размещение линии связи в скважине и проходит по трубе 80 и может использоваться для других целей. Фиг. 17В представляет собой вид в поперечном разрезе, показывающий канал 92. Канал 92 представляет альтернативный вариант осуществления канала 84 линии связи. Канал 94 может быть образован для обычного следования кривизне сжатого элемента, например, одного из толстых сжатых элементов 22, как далее показано на фиг. 17А и 17В.FIG. 17A and 17B illustrate a pipe 80 having a compressed member 90 that is relatively wider than other thick compressed members 22. A channel 92 formed in the compressed member 90 facilitates the placement of the communication line in the well and passes through the pipe 80 and can be used for other purposes. . FIG. 17B is a cross-sectional view showing channel 92. Channel 92 is an alternative embodiment of communication channel 84. Channel 94 may be formed to normally follow the curvature of a compressed member, such as one of the thick compressed members 22, as shown in FIG. 17A and 17B.

Фиг. 18 иллюстрирует прореживаемую часть 84, имеющую конструкцию в виде ласточкина хвоста с относительно более узким отверстием. Линия 86 связи проходит через относительно узкое отверстие в более широкую нижнюю часть, например, посредством введения одной боковой кромки, а затем другой. Линия 86 связи удерживается на месте благодаря конструкции в виде ласточкина хвоста, как очевидно из фигур. Ширина линии 86 связи больше ширины отверстия. Линия 86 связи может содержать пучок линий, которые могут иметь одинаковые или различные формы (например, гидравлическую, электрическую и волоконно-оптическую линию, связанные вместе). Кроме того, разъемы для соединения смежных труб могут включать в себя разъем для линий связи.FIG. 18 illustrates a thinned portion 84 having a dovetail structure with a relatively narrower opening. The communication line 86 passes through a relatively narrow hole into the wider lower part, for example, by introducing one side edge and then another. Communication line 86 is held in place by a dovetail design, as is apparent from the figures. The width of the communication line 86 is greater than the width of the hole. Communication line 86 may comprise a bundle of lines that may have the same or different shapes (e.g., a hydraulic, electrical, and fiber optic line connected together). In addition, connectors for connecting adjacent pipes may include a connector for communication lines.

Канал 84 линии связи можно использовать вместе с другими типами расширяемых труб, например, с трубами типа расширяемого вкладыша с прорезями, раскрытого в патенте США № 5366012, выданном 22 ноября 1994 г. Лобеку (Lohbeck), сложенными типами труб, раскрытыми в патенте США № 3489220, выданном 13 января 1970 г. Кинли (Kinley), патенте США № 5337823, выданном 16 августа 1994 г. Нобилю (Nobileau), патенте США № 3203451, выданном 31 августа 1965 г. Винсенту (Vincent).Communication channel 84 can be used in conjunction with other types of expandable pipes, for example, expandable slotted type tubes disclosed in US Patent No. 5,366,012 issued November 22, 1994 to Lohbeck, folded pipe types disclosed in US Patent No. 3,489,220, issued January 13, 1970 to Kinley, US Patent No. 5,337,823, issued August 16, 1994 to Nobileau, US Patent No. 3,203,451, issued August 31, 1965 to Vincent.

Раскрытые здесь конкретные варианты осуществления изобретения являются только иллюстративными, поскольку изобретение можно изменять и осуществлять на практике различными, но эквивалентными способами, очевидными для специалистов в данной области техники, имеющих пользу от описанной здесь техники. Кроме того, никакие ограничения не предполагаются в отношении деталей конструкции или показанных здесь решений, кроме описанных в приведенной ниже формуле изобретения. Следовательно, очевидно, что конкретные раскрытые выше варианты осуществления можно изменять или модифицировать, и все такие видоизменения рассматриваются не выходящими за рамки сущности и объема изобретения. В соответствии с этим, найденная здесь защита такова, как изложено в нижеприведенной формуле изобретения.The specific embodiments disclosed herein are illustrative only, since the invention can be modified and practiced in various but equivalent ways that are obvious to those skilled in the art who benefit from the technique described herein. In addition, no limitations are intended with respect to the structural details or the solutions shown here, other than those described in the claims below. Therefore, it is obvious that the specific embodiments disclosed above can be modified or modified, and all such modifications are considered without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the protection found here is as set forth in the claims below.

Claims (39)

1. Устройство для использования в буровой скважине, имеющее расширяемый трубчатый компонент, способный перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, средство перемещения, способное перемещать расширяемый трубчатый компонент к требуемому месторасположению в буровой скважине, и приспособление развертывания, способное вызывать расширение расширяемого трубчатого компонента из его первой в общем трубчатой конфигурации в его вторую в общем трубчатую конфигурацию, отличающееся тем, что расширяемый трубчатый компонент представляет собой расширяемое бистабильное приспособление, сформированное для развертывания вблизи стенки буровой скважины, имеющее множество бистабильных ячеек, расположенных в общем в трубчатой форме, и являющееся устойчивым в сжатой конфигурации и в расширенной конфигурации.1. A device for use in a borehole having an expandable tubular component capable of moving into the well in a compressed state and then radially expanding to an expanded state, a moving means capable of moving the expandable tubular component to a desired location in the borehole, and a deployment tool capable of causing expanding the expandable tubular component from its first generally tubular configuration to its second generally tubular configuration, characterized in that expandable tubular component is an expandable bistable device formed for deployment of the vicinity of the borehole wall, having a plurality of bistable cells arranged in a generally tubular shape and which is stable in the compressed configuration and an expanded configuration. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая бистабильная ячейка содержит, по меньшей мере, два соединенных друг с другом удлиненных элемента.2. The device according to claim 1, characterized in that each bistable cell contains at least two elongated elements connected to each other. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что каждая бистабильная ячейка содержит первый элемент и второй элемент, каждый из которых содержит середину и два конца, при этом первый элемент является более гибким, чем второй элемент.3. The device according to claim 2, characterized in that each bistable cell contains a first element and a second element, each of which contains a middle and two ends, while the first element is more flexible than the second element. 4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что первый и второй элементы механически соединены так, что второй элемент препятствует деформации первого элемента.4. The device according to claim 2 or 3, characterized in that the first and second elements are mechanically connected so that the second element prevents deformation of the first element. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что первый элемент имеет два устойчивых положения, при этом в первом устойчивом положении середина первого элемента является смежной с серединой второго элемента, во втором устойчивом положении середина первого элемента смещена от середины второго элемента для образования зазора между серединой первого элемента и серединой второго элемента.5. The device according to claim 4, characterized in that the first element has two stable positions, while in the first stable position the middle of the first element is adjacent to the middle of the second element, in the second stable position the middle of the first element is offset from the middle of the second element to form a gap between the middle of the first element and the middle of the second element. 6. Устройство по одному из пп.3-5, отличающееся тем, что второй элемент имеет большую толщину, чем первый элемент.6. The device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the second element has a greater thickness than the first element. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что соотношение толщины второго элемента и толщины первого элемента больше, чем приблизительно 3:1.7. The device according to claim 6, characterized in that the ratio of the thickness of the second element and the thickness of the first element is greater than about 3: 1. 8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что соотношение толщины второго элемента и толщины первого элемента больше, чем приблизительно 6:1.8. The device according to claim 6, characterized in that the ratio of the thickness of the second element to the thickness of the first element is greater than about 6: 1. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что бистабильное приспособление дополнительно содержит обертку, прикрепленную к его наружной поверхности.9. The device according to claim 1, characterized in that the bistable device further comprises a wrapper attached to its outer surface. 10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что обертка содержит растяжимый экран.10. The device according to claim 9, characterized in that the wrapper contains a tensile screen. 11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что бистабильное приспособление дополнительно содержит деформируемый материал, прикрепленный к его наружной поверхности.11. The device according to claim 1, characterized in that the bistable device further comprises a deformable material attached to its outer surface. 12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что деформируемый материал содержит эластомер.12. The device according to claim 11, characterized in that the deformable material contains an elastomer. 13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что эластомер выбран таким, чтобы он был стойким к сырым маслам, соляным растворам и кислотам, встречающимся в нефтяных и газовых скважинах.13. The device according to p. 12, characterized in that the elastomer is selected so that it is resistant to crude oils, salt solutions and acids found in oil and gas wells. 14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что бистабильное приспособление в его второй в общем трубчатой конфигурации имеет множество диаметров.14. The device according to p. 1, characterized in that the bistable device in its second generally tubular configuration has many diameters. 15. Способ использования в буровой скважине устройства, имеющего расширяемый трубчатый компонент, способный перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, отличающийся тем, что для стабилизации незакрепленной обсадной трубой секции буровой скважины в подземной формации используют расширяемый трубчатый компонент, представляющий собой расширяемое бистабильное приспособление, имеющее в общем трубчатую форму, содержащее множество бистабильных ячеек, размещают бистабильное приспособление в местоположении в буровой скважине вначале в первом устойчивом состоянии и затем радиально расширяют бистабильное приспособление во второе устойчивое состояние, имеющее в общем трубчатую конструкцию, без уменьшения осевой длины.15. A method of using in a borehole a device having an expandable tubular component capable of moving into a well in a compressed state and then radially expanding to an expanded state, characterized in that an expandable tubular component is used to stabilize an unsecured casing section of a borehole in the subterranean formation, representing an expandable bistable device having a generally tubular shape containing a plurality of bistable cells accommodates a bistable device positioning in a borehole first in a first stable state and then radially expand the bistable device into a second stable state having a generally tubular structure without reducing the axial length. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что используют расширяемое бистабильное приспособление с закрепленной к его наружной поверхности оберткой.16. The method according to p. 15, characterized in that they use an expandable bistable device with a wrapper attached to its outer surface. 17. Способ по п.16, отличающийся тем, что в качестве обертки используют расширяемый экран.17. The method according to clause 16, wherein the expandable screen is used as a wrapper. 18. Способ по п. 15, отличающийся тем, что дополнительно накладывают деформируемый материал на наружную поверхность бистабильного приспособления.18. The method according to p. 15, characterized in that it further impose a deformable material on the outer surface of the bistable device. 19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что в качестве деформируемого материала используют эластомерный материал.19. The method according to p. 18, characterized in that the elastomeric material is used as a deformable material. 20. Способ по п. 15, отличающийся тем, что радиально расширяют бистабильное приспособление до множества конечных диаметров.20. The method according to p. 15, characterized in that radially expand the bistable device to many final diameters. 21. Способ использования в буровой скважине устройства, имеющего расширяемый трубчатый компонент, способный перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, отличающийся тем, что для монтажа вкладыша внутри трубы, расположенной в скважине, используют расширяемый трубчатый компонент, представляющий собой расширяемое бистабильное приспособление, имеющее в общем трубчатую форму, содержащее множество бистабильных ячеек, окружают расширяемое бистабильное приспособление расширяемым элементом вкладыша, прикрепленным к наружной поверхности бистабильного приспособления, размещают расширяемое бистабильное приспособление в местоположении внутри трубы вначале в первом устойчивом состоянии и расширяют расширяемое бистабильное приспособление во второе устойчивое состояние для удержания расширяемого элемента вкладыша относительно внутреннего диаметра трубы.21. A method of using in a borehole a device having an expandable tubular component capable of moving into the well in a compressed state and then expanding radially to an expanded state, characterized in that for installing the liner inside the pipe located in the well, an expandable tubular component is used, which is an expandable bistable device having a generally tubular shape containing a plurality of bistable cells surround the expandable bistable device with an expandable element An insert liner attached to the outer surface of the bistable fixture places an expandable bistable fixture at a location inside the pipe initially in a first steady state and expands the expandable bistable fixture to a second steady state to hold the expandable liner element relative to the inner diameter of the tube. 22. Способ по п.21, отличающийся тем, что используют дополнительно множество бистабильных приспособлений в буровой скважине таким образом, что концы соседних бистабильных приспособлений перекрываются и образуют продолжение расширяемого элемента вкладыша относительно внутреннего диаметра трубы.22. The method according to item 21, characterized in that they additionally use many bistable devices in the borehole so that the ends of adjacent bistable devices overlap and form a continuation of the expandable element of the liner relative to the inner diameter of the pipe. 23. Способ по п. 21, отличающийся тем, что используют расширяемое бистабильное приспособление, в котором каждая бистабильная ячейка с тонким сжатым элементом присоединена к толстому сжатому элементу.23. The method according to p. 21, characterized in that they use an expandable bistable device, in which each bistable cell with a thin compressed element is attached to a thick compressed element. 24. Способ использования в буровой скважине устройства, имеющего расширяемый трубчатый компонент, способный перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, отличающийся тем, что для задержания притока песка в буровую скважину используют расширяемый трубчатый компонент, представляющий собой расширяемое бистабильное приспособление, имеющее в общем трубчатую форму, содержащее множество бистабильных ячеек, размещают расширяемое бистабильное приспособление в требуемом местоположении в буровой скважине и расширяют расширяемое бистабильное приспособление, по меньшей мере, частично за пределы неустойчивого диапазона по направлению к устойчивому состоянию, пока бистабильное приспособление будет способным создать силу расширяющего напряжения относительно буровой скважины.24. A method of using in a borehole a device having an expandable tubular component capable of moving into the well in a compressed state and then expanding radially to an expanded state, characterized in that an expandable tubular component is used to delay the flow of sand into the borehole, which is an expandable bistable device having a generally tubular shape containing a plurality of bistable cells, an expandable bistable device is placed at a desired location borehole and expanding the expandable bistable device at least partially outside the unstable range toward the steady state until the bistable device will generate a force capable of extending the voltage with respect to the borehole. 25. Способ по п.24, отличающийся тем, что используют расширяемое бистабильное приспособление с прикрепленной к его наружной поверхности оберткой.25. The method according to paragraph 24, wherein the use of an expandable bistable device with a wrapper attached to its outer surface. 26. Способ по п.25, отличающийся тем, что в качестве обертки используют растяжимый экран.26. The method according A.25, characterized in that a tensile screen is used as a wrapper. 27. Способ использования в буровой скважине устройства, имеющего расширяемый трубчатый компонент, способный перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, отличающийся тем, что используют расширяемый трубчатый компонент, представляющий собой расширяемое бистабильное приспособление, имеющее в общем трубчатую форму, содержащее множество бистабильных ячеек, располагают расширяемое бистабильное приспособление внутри трубы буровой скважины рядом с зоной, подлежащей уплотнению, и расширяют расширяемое бистабильное приспособление относительно трубы буровой скважины посредством перемещения расширяемого бистабильного приспособления через неустойчивую область по направлению к расширенному устойчивому состоянию.27. A method of using in a borehole a device having an expandable tubular component capable of moving into a well in a compressed state and then radially expanding to an expanded state, characterized in that an expandable tubular component is used, which is an expandable bistable device having a generally tubular shape, containing a plurality of bistable cells, an expandable bistable device is disposed within the borehole pipe near the area to be densified, and expanded ryayut expandable bistable device relative to the tube of the borehole by the movement of the bistable expandable device through the unstable region in the direction of advanced stable state. 28. Расширяемый трубчатый компонент, способный перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, отличающийся тем, что представляет собой расширяемое бистабильное приспособление, имеющее в общем трубчатую форму, содержащее множество бистабильных ячеек, и имеет канал для линии связи.28. An expandable tubular component capable of moving into a well in a compressed state and then radially expanding to an expanded state, characterized in that it is an expandable bistable device having a generally tubular shape containing a plurality of bistable cells and has a channel for a communication line. 29. Расширяемый трубчатый компонент по п. 28, отличающийся тем, что канал для линии связи образован утонченной частью расширяемого бистабильного приспособления, расположенной вдоль него.29. The expandable tubular component according to claim 28, wherein the channel for the communication line is formed by the refined part of the expandable bistable device located along it. 30. Расширяемый трубчатый компонент, способный перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, отличающийся тем, что представляет собой расширяемое бистабильное приспособление, имеющее в общем трубчатую форму, содержащее множество бистабильных ячеек, имеет приспособление, прикрепленное к расширяемому бистабильному приспособлению.30. An expandable tubular component capable of moving into a well in a compressed state and then radially expanding to an expanded state, characterized in that it is an expandable bistable device having a generally tubular shape containing a plurality of bistable cells, has a device attached to the expandable bistable device . 31. Расширяемый трубчатый компонент по п. 30, отличающийся тем, что приспособление, прикрепленное к расширяемому бистабильному приспособлению, представляет собой электрическое приспособление, измерительное приспособление, счетчик, манометр или датчик.31. The expandable tubular component according to claim 30, wherein the device attached to the expandable bistable device is an electric device, a measuring device, a meter, a pressure gauge or a sensor. 32. Способ использования в буровой скважине расширяемого трубчатого компонента, способного перемещаться в скважину в сжатом состоянии и затем радиально расширяться до расширенного состояния, отличающийся тем, что используют расширяемый трубчатый компонент, представляющий собой расширяемое бистабильное приспособление, имеющее в общем трубчатую форму, содержащее множество бистабильных ячеек и имеющее канал для линии связи, осуществляют спуск упомянутого расширяемого бистабильного приспособления прохождением его в скважину, направляют, по меньшей мере, часть линии связи рядом с, по меньшей мере, частью упомянутого расширяемого бистабильного приспособления и расширяют расширяемое бистабильное приспособление.32. A method of using an expandable tubular component in a borehole capable of moving into the well in a compressed state and then expanding radially to an expanded state, characterized in that an expandable tubular component is used, which is an expandable bistable device having a generally tubular shape containing a plurality of bistable cells and having a channel for a communication line, carry out the descent of the said expandable bistable device by passing it into the well, t, at least a portion of the link adjacent to at least a portion of said expandable bistable devices and expand expandable bistable device. 33. Способ по п.32, отличающийся тем, что в качестве линии связи используют кабель, который направляют вдоль внешней части расширяемого бистабильного приспособления.33. The method according to p, characterized in that as the communication line use a cable that is sent along the outer part of the expandable bistable device. 34. Способ по п.32, отличающийся тем, что осуществляют крепление линии связи к расширяемому бистабильному приспособлению при его спуске прохождением в скважину.34. The method according to p, characterized in that they carry out the fastening of the communication line to the expandable bistable device during its descent by passing into the well. 35. Способ по п.32, отличающийся тем, что линию связи располагают в канале для линии связи.35. The method according to p, characterized in that the communication line is located in the channel for the communication line. 36. Способ по п.35, отличающийся тем, что линию связи располагают в канале для линии связи вдоль толстого сжатого элемента, образованного между множеством бистабильных ячеек расширяемого бистабильного приспособления.36. The method according to clause 35, wherein the communication line is located in the channel for the communication line along the thick compressed element formed between the plurality of bistable cells of the expandable bistable device. 37. Способ по п.32, отличающийся тем, что используют расширяемое бистабильное приспособление, содержащее дополнительно приспособление, прикрепленное к расширяемому бистабильному приспособлению.37. The method according to p, characterized in that they use an expandable bistable device, containing additional device attached to an expandable bistable device. 38. Способ по п.37, отличающийся тем, что в качестве приспособления, прикрепленного к расширяемому бистабильному приспособлению, используют датчик.38. The method according to clause 37, wherein a sensor is used as the device attached to the expandable bistable device. 39. Способ по п.37, отличающийся тем, что в качестве приспособления, прикрепленного к расширяемому бистабильному приспособлению, используют инструмент.39. The method according to clause 37, wherein the tool is used as a device attached to an expandable bistable device.
RU2001128440/03A 2000-10-20 2001-10-19 Device with expandable tubular component and method for using this device in the well RU2225497C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US24227600P 2000-10-20 2000-10-20
US60/242,276 2000-10-20
US26394101P 2001-01-24 2001-01-24
US60/263,941 2001-01-24
US09/973,442 2001-10-09

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003134377/03A Division RU2263198C2 (en) 2000-10-20 2003-11-26 Expansible means (variants), device and method of expansible means and device usage in drilling well (variants)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001128440A RU2001128440A (en) 2003-07-27
RU2225497C2 true RU2225497C2 (en) 2004-03-10

Family

ID=26934966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001128440/03A RU2225497C2 (en) 2000-10-20 2001-10-19 Device with expandable tubular component and method for using this device in the well

Country Status (3)

Country Link
BE (1) BE1014914A5 (en)
BR (1) BRPI0107164B1 (en)
RU (1) RU2225497C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8230913B2 (en) 2001-01-16 2012-07-31 Halliburton Energy Services, Inc. Expandable device for use in a well bore
USRE45011E1 (en) 2000-10-20 2014-07-15 Halliburton Energy Services, Inc. Expandable tubing and method
RU2645043C2 (en) * 2012-02-16 2018-02-15 Парадигм Дриллинг Сервисиз Лимитед Downhole tool and method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3203451A (en) 1962-08-09 1965-08-31 Pan American Petroleum Corp Corrugated tube for lining wells
US3489220A (en) 1968-08-02 1970-01-13 J C Kinley Method and apparatus for repairing pipe in wells
BE900733A (en) * 1984-10-02 1985-02-01 Diamant Boart Sa Control device for double fixed lock - has slide ring moving outside cylindrical body operated by hydraulic pressure
US5337823A (en) 1990-05-18 1994-08-16 Nobileau Philippe C Preform, apparatus, and methods for casing and/or lining a cylindrical volume
MY108743A (en) 1992-06-09 1996-11-30 Shell Int Research Method of greating a wellbore in an underground formation
MY108830A (en) 1992-06-09 1996-11-30 Shell Int Research Method of completing an uncased section of a borehole
MY121223A (en) 1995-01-16 2006-01-28 Shell Int Research Method of creating a casing in a borehole
EP1656892A3 (en) * 1997-01-24 2006-05-31 Paragon Intellectual Properties, LLC Expandable device comprising bistable unit cells
MY119637A (en) * 1997-04-28 2005-06-30 Shell Int Research Expandable well screen.
US6431271B1 (en) * 2000-09-20 2002-08-13 Schlumberger Technology Corporation Apparatus comprising bistable structures and methods for their use in oil and gas wells

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE45011E1 (en) 2000-10-20 2014-07-15 Halliburton Energy Services, Inc. Expandable tubing and method
USRE45099E1 (en) 2000-10-20 2014-09-02 Halliburton Energy Services, Inc. Expandable tubing and method
USRE45244E1 (en) 2000-10-20 2014-11-18 Halliburton Energy Services, Inc. Expandable tubing and method
US8230913B2 (en) 2001-01-16 2012-07-31 Halliburton Energy Services, Inc. Expandable device for use in a well bore
RU2645043C2 (en) * 2012-02-16 2018-02-15 Парадигм Дриллинг Сервисиз Лимитед Downhole tool and method
US10428596B2 (en) 2012-02-16 2019-10-01 Paradigm Drilling Services Limited Downhole tool and method

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0107164B1 (en) 2016-04-26
BE1014914A5 (en) 2004-06-01
BR0107164A8 (en) 2016-01-19
BR0107164A (en) 2002-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2263198C2 (en) Expansible means (variants), device and method of expansible means and device usage in drilling well (variants)
US6695067B2 (en) Wellbore isolation technique
US6695054B2 (en) Expandable sand screen and methods for use
US6896052B2 (en) Expanding tubing
US6648071B2 (en) Apparatus comprising expandable bistable tubulars and methods for their use in wellbores
RU2225497C2 (en) Device with expandable tubular component and method for using this device in the well
GB2379690A (en) Routing a communication line next to an expandable tubing
GB2395214A (en) Bistable tubular
CA2513263C (en) Expandable tubing and method
WO1981000132A1 (en) Methods and arrangements for casing a borehole
CA2367859C (en) Expandable sand screen and methods for use
GB2433762A (en) Wellbore seal with spring and elastomer sealing element
CA2544701A1 (en) Expandable sand screen and methods for use

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20090227