專(zhuān)利名稱(chēng)：用于井筒內(nèi)擴(kuò)張管狀件的對(duì)中器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)中器，用于對(duì)延伸于一鉆入地層的井筒內(nèi)的一管狀元件進(jìn)行對(duì)中或穩(wěn)定。所述管狀元件為例如一用水泥粘合于井筒內(nèi)的套管。通常期望所述套管在凝結(jié)之前或凝結(jié)期間位于井筒中心位置，以確保套管和井筒壁之間的環(huán)形水泥層能夠在徑向和縱向提供足夠的隔離。
背景技術(shù)：
目前已采用各種對(duì)中器來(lái)穩(wěn)定或?qū)χ芯矁?nèi)的管狀元件，例如套管。該類(lèi)對(duì)中器中的一種為一彈簧對(duì)中器，它具有伸展至井筒壁上的彈簧型臂。但是，這種公知對(duì)中器較少用于在井筒內(nèi)能徑向擴(kuò)張的管狀元件。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種改進(jìn)的對(duì)中器，該對(duì)中器足以對(duì)中或穩(wěn)定井筒內(nèi)的能擴(kuò)張管狀元件。
本發(fā)明提供了一種對(duì)中器，用于穩(wěn)定一延伸于鉆入地層的一井筒內(nèi)的能徑向擴(kuò)張的管狀元件，所述對(duì)中器包括一從管狀元件的一段和一圍繞所述管狀元件周?chē)O(shè)置的套筒中選取的管狀構(gòu)件，所述對(duì)中器還包括至少一個(gè)對(duì)中器葉片，每一葉片具有一與所述管狀構(gòu)件相連的第一臂，其連接方式使得允許所述第一臂相對(duì)于管狀構(gòu)件在一徑向縮進(jìn)位置與一徑向伸出位置之間進(jìn)行鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)，并具有與所述管狀構(gòu)件在一點(diǎn)位處相連的一第二臂，所述點(diǎn)位與第一臂和管狀構(gòu)件的連接點(diǎn)在圓周上分隔設(shè)置，所述第二臂具有一與所述第一臂相連的端部，以使所述第一臂憑借所述管狀構(gòu)件的徑向擴(kuò)張而由縮進(jìn)位置移至伸出位置。
因此，上述發(fā)明目的是按如下方式得以實(shí)現(xiàn)的，即依靠井筒內(nèi)管狀構(gòu)件的徑向擴(kuò)張，第一臂與管狀構(gòu)件的連接點(diǎn)和第二臂與管狀構(gòu)件的連接點(diǎn)之間的周向距離增加，從而第二臂使第一臂鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)至其徑向伸出位置。所述葉片進(jìn)而向井筒壁偏壓，并將管狀元件穩(wěn)定/對(duì)中于井筒內(nèi)。
作為一合適的實(shí)施方式，所述第二臂與所述管狀構(gòu)件的連接方式使得，允許所述第二臂相對(duì)于所述管狀構(gòu)件在一徑向縮進(jìn)位置和一徑向伸出位置之間進(jìn)行鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)。
作為優(yōu)選實(shí)施方式，當(dāng)所述第一和第二臂位于各自的縮進(jìn)位置時(shí)，它們以相同的圓周方向由管狀構(gòu)件伸出。上述目的可通過(guò)例如使第二臂長(zhǎng)于第一臂這一方式得以實(shí)現(xiàn)。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明下面參照附圖，通過(guò)實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明作更為詳細(xì)的描述，其中

圖1示出了具有處于非擴(kuò)張狀態(tài)的本發(fā)明的對(duì)中器的一個(gè)實(shí)施方式的井筒的縱斷面圖；圖2示出了圖1的2-2橫斷面圖；圖3示出了具有處于擴(kuò)張狀態(tài)的對(duì)中器的圖1中的井筒；以及圖4示出了圖3的4-4斷面視圖。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖1，圖中示出了一形成于地層3內(nèi)的井筒1，其中一徑向擴(kuò)張?zhí)坠?延伸于井筒1內(nèi)。所述套管4具有一對(duì)中器6，用于穩(wěn)定和/或?qū)χ芯?內(nèi)的套管4。
再參見(jiàn)圖2，對(duì)中器6具有布置形式為一套筒8圍繞于套管6周?chē)膹较蚰軘U(kuò)張的管狀構(gòu)件。所述套筒8具有縱向交疊的縱向狹槽(未示出)，從而僅需較小的擴(kuò)張力來(lái)對(duì)套筒8進(jìn)行徑向擴(kuò)張。對(duì)中器還具有三個(gè)彼此相似的對(duì)中器葉片10、12、14。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，文中僅對(duì)葉片10進(jìn)行描述，其余葉片12、14與葉片10類(lèi)似。葉片10具有一可與套筒8在第一鉸接點(diǎn)18處鉸接相連的第一臂16，以使第一臂16在一徑向縮進(jìn)位置(如圖2所示)和一徑向伸出位置之間鉸接。另外，葉片10具有一可與套筒8在第二鉸接點(diǎn)22鉸接相連的第二臂20，以使第二臂20在一徑向縮進(jìn)位置(如圖2所示)和一徑向伸出位置之間鉸接。
鉸接點(diǎn)20與鉸接點(diǎn)18在圓周上分隔設(shè)置。兩臂16、20可在第三鉸接點(diǎn)24處互相鉸接連接。
進(jìn)一步參見(jiàn)圖3和4。套管4已在井筒1內(nèi)徑向擴(kuò)張。由于套管4的擴(kuò)張，套筒8也已被徑向擴(kuò)張，從而鉸接點(diǎn)18和22之間的周向距離變大，進(jìn)而，第二臂20將第一臂16牽引至其徑向伸出位置(如圖4所示)。
在正常工作期間，連接著葉片10、12、14的套筒8圍繞套管4周?chē)O(shè)置，因此每一葉片的第一和第二臂16、20處于各自的縮進(jìn)位置。然后套管4被放下至井筒1內(nèi)，之后借助于例如被推送、牽引或泵送穿過(guò)套管4的常規(guī)的擴(kuò)張器(未示出)，使其發(fā)生徑向擴(kuò)張。套筒8同樣隨之?dāng)U張，從而鉸接點(diǎn)18和22之間的周向距離變大。這樣，第二臂20牽引第一臂16，以繞第一鉸接點(diǎn)18鉸接著轉(zhuǎn)動(dòng)至其徑向伸出位置。由于第一臂16鉸接著向外轉(zhuǎn)動(dòng)，第二臂20繞第二鉸接點(diǎn)22鉸接著轉(zhuǎn)動(dòng)至其徑向伸出位置。從而葉片10已經(jīng)徑向展開(kāi)至抵靠到井筒1的壁面上(如圖3所示)。同時(shí)，其余葉片12、14也以相似的方式逆向展開(kāi)抵靠到至井筒1的壁面上。
臂可通過(guò)能鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與套管直接連接，而不是與套筒能鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，從而就無(wú)需設(shè)置套筒。
可采用任意合適數(shù)量的對(duì)中器葉片，而不是采用兩個(gè)所述對(duì)中器葉片。
另外，套筒也可無(wú)需設(shè)置狹槽，而采用任意合適的能徑向擴(kuò)張的套筒。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)中器，用于一延伸于鉆入地層的一井筒內(nèi)的能徑向擴(kuò)張的管狀元件，所述對(duì)中器包括一能徑向擴(kuò)張的管狀構(gòu)件，該能徑向擴(kuò)張的管狀構(gòu)件選取自管狀元件的一段和一圍繞所述管狀元件周?chē)O(shè)置的套筒，所述對(duì)中器還包括至少一個(gè)對(duì)中器葉片，每一葉片具有一與所述管狀構(gòu)件相連的第一臂，其連接方式使得所述第一臂相對(duì)于管狀構(gòu)件能在一徑向縮進(jìn)位置與一徑向伸出位置之間進(jìn)行鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)，并且每一葉片具有與所述管狀構(gòu)件在一點(diǎn)位處相連的一第二臂，所述第二臂與管狀構(gòu)件的連接點(diǎn)與第一臂和管狀構(gòu)件的連接點(diǎn)在圓周上分隔設(shè)置，所述第二臂具有一與所述第一臂相連的端部，以使所述第一臂在所述管狀構(gòu)件的徑向擴(kuò)張時(shí)而由縮進(jìn)位置移至伸出位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)中器，其特征在于，所述第二臂與所述管狀構(gòu)件的連接方式使得，允許所述第二臂相對(duì)于所述管狀構(gòu)件在一徑向縮進(jìn)位置和一徑向伸出位置之間進(jìn)行鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對(duì)中器，其特征在于，所述第二臂與所述第一臂的連接方式使得允許第二臂相對(duì)于第一臂鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3之一所述的對(duì)中器，其特征在于，所述管狀元件為一伸入所述井筒內(nèi)的套管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4之一所述的對(duì)中器，其特征在于，所述套筒為一帶狹槽的套筒或一實(shí)心套筒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5之一所述的對(duì)中器，其特征在于，當(dāng)所述第一和第二臂位于其各自的縮進(jìn)位置時(shí)，它們沿相同的圓周方向由管狀構(gòu)件延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6之一所述的對(duì)中器，其特征在于，所述第二臂長(zhǎng)于所述第一臂。
8.基本上如下文中參照附圖所描述的對(duì)中器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)中器，用于穩(wěn)定延伸于鉆入地層的一井筒內(nèi)的一徑向擴(kuò)張管狀件。所述對(duì)中器包括一選取自一段管狀件的管狀構(gòu)件和一圍繞所述管狀件周?chē)O(shè)置的套筒；以及至少一個(gè)對(duì)中器葉片，每一葉片具有與所述管狀構(gòu)件相連的一第一臂，其連接方式使得所述第一臂相對(duì)于管狀構(gòu)件在一徑向縮進(jìn)位置與一徑向伸出位置之間進(jìn)行鉸接，并具有與所述管狀構(gòu)件在一點(diǎn)位處相連的一第二臂，所述點(diǎn)位與第一臂和管狀構(gòu)件的連接點(diǎn)在圓周上分隔設(shè)置。所述第二臂具有一與所述第一臂相連的端部，以使所述第一臂憑借所述管狀構(gòu)件的徑向擴(kuò)張而由縮進(jìn)位置移至伸出位置。
文檔編號(hào)E21B43/02GK1522335SQ02813083
公開(kāi)日2004年8月18日 申請(qǐng)日期2002年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月6日
發(fā)明者邁克爾·J·貝茨, 邁克爾 J 貝茨 申請(qǐng)人:國(guó)際殼牌研究有限公司