CN1309934C - 可扩张的井筒稳定器 - Google Patents

可扩张的井筒稳定器 Download PDF

Info

Publication number
CN1309934C
CN1309934C CNB028138333A CN02813833A CN1309934C CN 1309934 C CN1309934 C CN 1309934C CN B028138333 A CNB028138333 A CN B028138333A CN 02813833 A CN02813833 A CN 02813833A CN 1309934 C CN1309934 C CN 1309934C
Authority
CN
China
Prior art keywords
stabilizer
tubular element
support arm
described support
support arms
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB028138333A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1526049A (zh
Inventor
迈克尔·E·普安廷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shell Internationale Research Maatschappij BV
Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij BV
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 Shell Internationale Research Maatschappij BV filed Critical Shell Internationale Research Maatschappij BV
Publication of CN1526049A publication Critical patent/CN1526049A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1309934C publication Critical patent/CN1309934C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/10—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
    • E21B17/1014—Flexible or expansible centering means, e.g. with pistons pressing against the wall of the well
    • E21B17/1021—Flexible or expansible centering means, e.g. with pistons pressing against the wall of the well with articulated arms or arcuate springs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02—Subsoil filtering
    • E21B43/10—Setting of casings, screens, liners or the like in wells
    • E21B43/103—Setting of casings, screens, liners or the like in wells of expandable casings, screens, liners, or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种稳定器，用于对延伸至钻入地层的一井筒内的一径向扩张管状元件进行稳定。所述稳定器包括：选取自一段管状元件的一可径向扩张的管状构件；一围绕所述管状元件周围设置的套筒；以及至少一个与所述管状构件相连的稳定器支臂，各支臂在一弹簧力的作用下，可由径向缩进位置移至径向伸出位置。所述稳定器还包括锁定装置，用于在所述管状元件处于未扩张状态时，将各支臂锁定于缩进位置，并且通过管状构件的径向扩张而使支臂张开，从而使支臂移至其伸出位置。

Description

可扩张的井筒稳定器
技术领域
本发明涉及一种稳定器，用于稳定延伸于钻入地层的一井筒内的一管状元件。所述管状元件为例如，用水泥粘结于井筒内的一根套管。通常期望所述套管在凝结之前或凝结期间位于井筒的中心位置，以确保套管和井筒壁之间的环形水泥层能够在径向和纵向提供足够的隔离。在本说明书下文中所用到的术语“稳定器”和“扶正器”具有相同的含义。
背景技术
目前，已采用了各种扶正器对井筒内的管状元件，例如套管进行稳定或对中。该类扶正器中的一种为一弓形扶正器，它具有伸展至井筒壁上的弹簧型支臂。但是，这种公知扶正器较少用于需在井筒内径向扩张的管状元件。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种改进的稳定器，该稳定器可对井筒内的可扩张管状元件进行充分地对中或稳定。
本发明提供了一种稳定器，用于稳定一延伸于钻入地层的一井筒内的可径向扩张管状元件，所述稳定器包括一选自管状元件的一段和一围绕所述管状元件周围设置的套筒的可径向扩张管状构件，以及至少一个与管状构件相连的稳定器支臂，而各支臂在一弹簧力的作用下，可由一径向缩进位置移至一径向伸出位置。所述稳定器还包括锁定装置，锁定装置被设置成在所述管状元件处于未扩张状态时，将各支臂锁定于缩进位置，并且在管状构件的径向扩张时而使支臂脱开锁定，从而使支臂移至其伸出位置。
因此，上述发明目的是按如下方式得以实现的，即通过井筒内管状构件的径向扩张，管状构件沿圆周方向展开，从而锁定装置解开锁定，并且各支臂在弹簧力的作用下移至其径向伸出位置。从而支臂被偏移至井筒壁上，并将管状元件稳定/对中于井筒内。
各支臂适宜与管状构件整体相连，并且所述弹簧力来源于当支臂处于其缩进位置时，所述支臂相对于所述管状构件元件发生的弹性变形。
为了使得管状元件易于在井筒内进行安装，优选地，支臂在处于缩进位置时沿管状构件的圆周方向伸展。
作为优选实施方式，稳定器包括若干所述支臂，所述支臂至少为两个，位于相同的圆周位置处并且相互之间按选定的间距隔开。
为了使管状元件足以在井筒内进行对中，稳定器适宜包括若干所述支臂，所述支臂至少为三个，并按选定的圆周间距相互隔开。
附图说明
下面将参照附图，通过实施例对本发明作更为详细的描述，其中：
图1示出了具有本发明一个实施方式中稳定器的一可扩张管状元件的透视图；
图2示出了图1的2-2横断面图；
图3示出了图1中的管状元件径向扩张后的视图；以及
图4示出了图3的4-4断面视图。
具体实施方式
参见图1和2，图中示出了径向扩张之前的一套管4形式的一管状元件，该管状元件为形成于地层内的一井筒(未示出)的管状元件。所述套管4具有一稳定器6，用于将套管4稳定和/或对中于井筒1内。稳定器6具有一可径向扩张管状构件，该构件为一围绕于套管2周围设置的套筒8形式。所述套筒8具有纵向重叠的纵向狭缝10(为了便于参考，仅示出若干狭缝)，从而仅需较小的扩张力来对套筒8进行径向扩张。另外，套筒8还具有三个沿套筒8的圆周规则隔开的切除部分12、12′、12″，其中，为了便于参考，图1仅示出了一个切除部分12。另外两个切除部分12′、12″的形状和大小与切除部分12类似。
切除部分12由四个矩形切除区14、15、16、17形成，所述切除区由纵向切口18连接在一起。切除区14、15、16、17和纵向切口18限定了三个矩形支臂19、20、21，所述支臂与套筒8的其余部分整体相连。
纵向切口18倾斜于套筒8的圆周方向伸展，从而限定各支臂19、20、21的倾斜圆周端面24、26、28，以及套筒8其余部分的互补倾斜圆周端面30。
参见图2，支臂19、20、21的倾斜端面24、26、28被锁定于套筒8其余部分的倾斜端面30之后，从而将支臂19、20、21保持于径向缩进位置。各支臂19、20、21在呈径向伸出位置(如图3所示)，并且同时不再沿径向缩进时，发生塑性变形，而支臂沿径向缩进时(如图2所示)则发生弹性变形。
进一步参见图3和4，图中示出了套管4和套筒8径向扩张后的套管4和稳定器6。支臂19、20、21的倾斜端面24、26、28不再被锁定于套筒8的其余部分的倾斜端面30之后，并且结果是支臂19、20、21沿它们各自的径向伸出位置伸展。
在正常工作期间，套管4设有稳定器4，其中，套筒8围绕套管4周围布置，而支臂19、20、21位于其缩进位置。然后，套管4被放下至井筒内，之后通过例如将一扩张器牵引或推送穿过套管4，使其发生径向扩张。在套管4扩张之前或扩张之后，水泥浆被泵送至井筒壁与套管4之间的环形空间内。
由于套管4径向扩张时，套筒8也被径向扩张。因此套筒8的狭缝10展开，从而扩张套筒所需的力相对较小。套筒8的沿径向扩张导致其沿圆周方向伸展，并且各支臂19、20、21的倾斜端面24、26、28因此而由套管4其余部分的倾斜端面解除锁定。由于支臂径向受到约束时所保存的弹性变形能得以释放，因此各支臂19、20、21的倾斜端面24、26、28一旦从端面30脱开锁定，便沿径向向外弹至井筒壁上。解除锁定之后支臂19、20、21的径向位置如图3所示。
支臂19、20、21的尺寸大小使得，支臂的顶端在支臂解除锁定之后偏移至井筒壁上，从而将套管4对中和稳定于井筒内。
套筒可设置开孔结构，而不是设置纵向狭缝。
另外，可在套管和井筒壁之间的环形空间内采用一种或若干中备择的环形封闭装置，而不是将套筒用水泥粘结于井筒内。

Claims (10)

1.一种稳定器，用于一延伸至钻入地层的一井筒内的可径向扩张管状元件，所述稳定器包括一选取自管状元件的一段和一围绕所述管状元件周围设置的套筒的可径向扩张的管状构件，以及至少一个与所述管状构件相连的稳定器支臂，各支臂在一弹簧力的作用下，可由径向缩进位置移至径向伸出位置；所述稳定器还包括锁定装置，锁定装置被设置成在所述管状元件处于未扩张状态时，将支臂锁定于缩进位置，并且在管状构件的径向扩张时而使支臂解除锁定，从而使所述支臂移至其伸出位置。
2.根据权利要求1所述的稳定器，其特征在于，所述支臂与所述管状构件整体连接，其中，所述弹簧力来源于当所述支臂处于其缩进位置时所述支臂相对于所述构件元件发生的弹性变形。
3.根据权利要求2所述的稳定器，其特征在于，所述支臂由所述管状构件的一切除部分所限定。
4.根据权利要求3所述的稳定器，其特征在于，当所述支臂处于其缩进位置时，沿管状构件的圆周方向伸展。
5.根据权利要求2-4之一所述的稳定器，其特征在于，所述锁定装置包括所述支臂的一圆周端面，该端面相对于所述管状构件的圆周方向倾斜伸展。
6.根据权利要求5所述的稳定器，其特征在于，所述锁定装置还包括所述管状构件的一圆周端面，该端面相对于所述管状构件的圆周方向倾斜伸展，所述支臂与所述管状构件的各自端面斜度互补。
7.根据权利要求1-4之一所述的稳定器，其特征在于，所述稳定器包括若干所述支臂，若干所述支臂包括至少两个所述支臂，这些支臂位于相同圆周位置上，并且按选定的轴向间距相互隔开。
8.根据权利要求1-4之一所述的稳定器，其特征在于，所述稳定器包括若干所述支臂，若干所述支臂包括至少三个所述支臂，这些支臂并按选定的圆周间距相互隔开。
9.根据权利要求1-4之一所述的稳定器，其特征在于，所述套筒为可扩张的带狭缝的管状构件。
10.根据权利要求1-4之一所述的稳定器，其特征在于，所述管状元件为一伸入井筒内的套管。
CNB028138333A 2001-07-10 2002-07-10 可扩张的井筒稳定器 Expired - Fee Related CN1309934C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01305923 2001-07-10
EP01305923.3 2001-07-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1526049A CN1526049A (zh) 2004-09-01
CN1309934C true CN1309934C (zh) 2007-04-11

Family

ID=8182090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB028138333A Expired - Fee Related CN1309934C (zh) 2001-07-10 2002-07-10 可扩张的井筒稳定器

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7143825B2 (zh)
EP (1) EP1404945B1 (zh)
CN (1) CN1309934C (zh)
AT (1) ATE323215T1 (zh)
BR (1) BR0210969A (zh)
CA (1) CA2453047A1 (zh)
DE (1) DE60210616D1 (zh)
NO (1) NO324489B1 (zh)
RU (1) RU2286436C2 (zh)
WO (1) WO2003006789A1 (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY129180A (en) * 2001-04-27 2007-03-30 Shell Int Research Drilling system with expandable sleeve
BR0210860A (pt) * 2001-07-06 2004-06-29 Shell Int Research Centralizador para um elemento tubular radialmente expansìvel
GB0206256D0 (en) * 2002-03-16 2002-05-01 Downhole Products Plc Apparatus
GB0315144D0 (en) * 2003-06-28 2003-08-06 Weatherford Lamb Centraliser
MY137430A (en) * 2003-10-01 2009-01-30 Shell Int Research Expandable wellbore assembly
WO2006012530A1 (en) * 2004-07-23 2006-02-02 Baker Hughes Incorporated Open hole expandable patch
US7624798B2 (en) * 2005-05-27 2009-12-01 Baker Hughes Incorporated Centralizer for expandable tubulars
GB0513734D0 (en) * 2005-07-05 2005-08-10 Thornton Thomas J O Improved centraliser
EP1994257A2 (en) * 2006-03-10 2008-11-26 Dynamic Tubular Systems, Inc. Expandable tubulars for use in geologic structures
GB2447288A (en) * 2007-03-08 2008-09-10 Aquaterra Energy Ltd Centraliser with removable or pivoted fins
US9771763B2 (en) 2007-05-16 2017-09-26 Antelope Oil Tool & Mfg. Co. Low-clearance centralizer
US8763690B2 (en) 2007-05-16 2014-07-01 Antelope Oil Tool & Mfg. Co., Llc Casing centralizers having flexible bow springs
US7845061B2 (en) * 2007-05-16 2010-12-07 Frank's International, Inc. Low clearance centralizer and method of making centralizer
US7647966B2 (en) 2007-08-01 2010-01-19 Halliburton Energy Services, Inc. Method for drainage of heavy oil reservoir via horizontal wellbore
US7832477B2 (en) * 2007-12-28 2010-11-16 Halliburton Energy Services, Inc. Casing deformation and control for inclusion propagation
NO334036B1 (no) * 2010-08-06 2013-11-25 Roxar Flow Measurement As Klemme
US9181760B2 (en) 2013-07-24 2015-11-10 Innovations, Inc. Motion-based view scrolling with proportional and dynamic modes
BR112016002220A2 (pt) 2013-07-24 2017-08-01 Bp America Production Company centralizadores para invólucros em poços
GB2524311B (en) * 2014-03-20 2016-03-09 Downhole Products Ltd Centraliser
CL2015000871S1 (es) * 2014-10-07 2015-10-30 Sherwin Williams Co Pieza de rodillo
US10378292B2 (en) * 2015-11-03 2019-08-13 Nabors Lux 2 Sarl Device to resist rotational forces while drilling a borehole
WO2017099713A1 (en) * 2015-12-07 2017-06-15 Bp Corporation North America Inc. Centralizers for centralizing well casings
KR102594078B1 (ko) * 2018-04-13 2023-10-25 프라마톰 인크. 원자로 압력 용기 튜브를 라이닝하는 슬리브를 교체하는 방법 및 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1997880A (en) * 1932-03-25 1935-04-16 Louis T Watry Guide coupling
US2035637A (en) * 1934-05-07 1936-03-31 Guiberson Corp Friction shoe
US6098717A (en) * 1997-10-08 2000-08-08 Formlock, Inc. Method and apparatus for hanging tubulars in wells

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0210860A (pt) * 2001-07-06 2004-06-29 Shell Int Research Centralizador para um elemento tubular radialmente expansìvel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1997880A (en) * 1932-03-25 1935-04-16 Louis T Watry Guide coupling
US2035637A (en) * 1934-05-07 1936-03-31 Guiberson Corp Friction shoe
US6098717A (en) * 1997-10-08 2000-08-08 Formlock, Inc. Method and apparatus for hanging tubulars in wells

Also Published As

Publication number Publication date
US20040173349A1 (en) 2004-09-09
EP1404945A1 (en) 2004-04-07
CN1526049A (zh) 2004-09-01
RU2286436C2 (ru) 2006-10-27
DE60210616D1 (de) 2006-05-24
NO324489B1 (no) 2007-10-29
CA2453047A1 (en) 2003-01-23
US7143825B2 (en) 2006-12-05
WO2003006789A1 (en) 2003-01-23
ATE323215T1 (de) 2006-04-15
BR0210969A (pt) 2004-06-08
RU2004103742A (ru) 2005-06-10
NO20040090L (no) 2004-03-01
EP1404945B1 (en) 2006-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1309934C (zh) 可扩张的井筒稳定器
US6860329B1 (en) Apparatus for and method of including a packer to facilitate anchoring a first conduit to a second conduit
US8701783B2 (en) Apparatus for and method of deploying a centralizer installed on an expandable casing string
CN1860284B (zh) 可膨胀的井筒组件
US7152673B2 (en) Contractable and expandable tubular wellbore system
RU2004115610A (ru) Система для крепления участка ствола скважины
GB2403238A (en) Centraliser for expandable tubulars
AU1703601A (en) Method for expanding a tubular element in a wellbore
US7140431B2 (en) Centraliser for an expandable tubular element in a wellbore
CN102482934A (zh) 用于将可膨胀管锚定到钻井壁的系统和方法
US20030047880A1 (en) Seal and method
US20050139394A1 (en) Expandable screen utilizing near neutrally-buoyant particles outside of the screen
WO2021071362A1 (en) A slotted tubular remediation tool and method
EP3546696A1 (en) String of expandable slotted tubulars and method of expanding a string of slotted tubulars
BR112021015284B1 (pt) Barreira de poço e método de operação de uma barreira de poço

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070411

Termination date: 20090810