專利名稱：用于井底設(shè)備的動力傳送系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于井底設(shè)備的動力傳送系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明涉及允許采用開關(guān)磁 阻電機(jī)(SRM)驅(qū)動電潛泵(ESP)的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在油井應(yīng)用中，存在許多井底利用電力操作進(jìn)行向下打眼的設(shè)備。典型地以三相 AC電流提供電力。然而，這可能導(dǎo)致某些限制。由于需要采用三導(dǎo)線電纜，長電纜的總重量 可能非常大，從而導(dǎo)致電纜長度的有效上限因機(jī)械強(qiáng)度的限制僅為5-7km。這樣的系統(tǒng)的最 大操作電壓受到限制于小于約5kV，這意味著如果需要高功率的話，將需要采用大的電流。
ESP眾所周知用于從井孔中泵油。它們位于井底位置，并具有通過沿著井或井孔鋪 設(shè)的電纜從地面提供的電力。這樣的系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問題基于如下事實典型地以AC形式 提供電力，且大多數(shù)電力電子設(shè)備的控制是在地面上執(zhí)行的，這意味著如果在泵中存在高 的物理阻力的話(例如，由于粘性的油、堆積物的累積等)，ESP的啟動不能得到有效控制， 并潛在地導(dǎo)致電機(jī)的燒毀。為避免部分這些問題，先前提出采用DC電力供應(yīng)。這樣的例子 可以在W02005/111484、 EP1316672和US5744877中找到。 SRM為需要采用電力源進(jìn)行電機(jī)驅(qū)動的設(shè)備提供動力，這是眾所周知的。它們的 優(yōu)點得到了很好的記載。已經(jīng)提出將它們用于井底泵的地面驅(qū)動(例如參見CA2270017和 CA2509180)。 本發(fā)明的目的在于提供動力傳送系統(tǒng)，其避免了與現(xiàn)有的AC系統(tǒng)相關(guān)的一些問 題，并允許有效使用電機(jī)(例如SRM)驅(qū)動井底設(shè)備，例如ESP。本發(fā)明基于井底設(shè)備使用中 壓DC井底電源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面提供一種用于井孔中的井底設(shè)備系統(tǒng)，包括動力傳送系統(tǒng)，該 動力傳送系統(tǒng)包括位于地面上提供DC電力供給的電源和井底的DC/DC轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器通 過雙導(dǎo)線電纜連接到電源上，并以DC電壓供給作為輸入，提供不同電壓的輸出DC電力供 給，為井底設(shè)備提供DC電力供給；和包括電機(jī)的井底設(shè)備，(例如電潛泵(ESP))，其位于井 孔中并連接到動力傳送系統(tǒng)上。 特別優(yōu)選地，設(shè)置感應(yīng)電機(jī)或開關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)，用于驅(qū)動所述井底設(shè)備。
合適的SRM可以包括定子和轉(zhuǎn)子，每個典型地具有運(yùn)送冷卻流體的冷卻通道。其 還可以包括鋁線圈。 在一個實施例中，電機(jī)的轉(zhuǎn)子包含空心軸，井中流體或者冷卻流體可以在該軸中 流通。其還可以包括凸角轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其具有銼平轉(zhuǎn)子凸角之間的空間的中性材料。
所述電機(jī)可以連接到設(shè)備上，以提供直接驅(qū)動而無需齒輪箱。 本發(fā)明特別優(yōu)選的一個實施例包括一系列電機(jī)模塊，每個可操作地驅(qū)動所述井底 設(shè)備。每個電機(jī)模塊可以包括帶有相關(guān)DC/AC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)子和定子裝置，所述轉(zhuǎn)子連接到驅(qū)動軸上以驅(qū)動所述設(shè)備。設(shè)置單個DC/DC轉(zhuǎn)換器用于所有的電機(jī)模塊。DC導(dǎo)電條最好延 伸穿過連接每個模塊的所述電機(jī)。 該模塊化設(shè)計允許所述電機(jī)在電機(jī)部分之間鉸接。最好在鉸接頭周圍設(shè)置膜殼。 如果需要，可以設(shè)置用于使每個轉(zhuǎn)子在其相關(guān)定子中軸向移動的裝置。 為了改進(jìn)操作控制，最好設(shè)置用于監(jiān)控所述井底設(shè)備的一個或多個性能的傳感
器，和采用所述傳感器的輸出控制電機(jī)操作的反饋系統(tǒng)。 本發(fā)明的第二方面提供一種對根據(jù)本發(fā)明第一方面的系統(tǒng)進(jìn)行操作的方法，包 括 在井底DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出處設(shè)置低壓DC電源；
將該低壓DC電源轉(zhuǎn)換為AC電源；禾口
采用AC電源操作電機(jī)。 該方法優(yōu)選包括監(jiān)控所述井底設(shè)備的一個或多個性能，例如其溫度，并采用這些 性能的值控制電機(jī)的操作，例如通過控制向電機(jī)提供的電流以使監(jiān)控溫度保持在預(yù)定限度 內(nèi)。 系統(tǒng)的操作可以包括周期性地使電機(jī)的操作方向反向以清洗井底設(shè)備。另外，當(dāng) 設(shè)備不使用時，要求操作電機(jī)從而以非常低的速度操作該設(shè)備。這可以防止泵等的堵塞，并 且通過合適的傳感器，或者通過監(jiān)控由電機(jī)吸收的電動負(fù)載，上述方法可以被用于確定被 泵送流體的粘性。 本發(fā)明的第三方面提供一種用于井孔中的井底設(shè)備的動力傳送系統(tǒng)，其包括位于 地面上提供DC電力供給(最好是中壓供給)的電源和井底DC/DC轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器通過雙 導(dǎo)線電纜連接到電源上，并以經(jīng)由電纜提供的DC電壓作為輸入，提供不同電壓的輸出DC電 力供給，用于提供給井底設(shè)備。 該電纜可以是同軸電纜，或并行對(并排)，或絞合對。該電纜可以包含用于發(fā)送 指令或控制目的附加電導(dǎo)管。其可以包含一個或多個附加的流動導(dǎo)管，用于向電機(jī)、控制系 統(tǒng)和被驅(qū)設(shè)備傳送絕緣和/或潤滑油，以補(bǔ)償泄漏損失。該電纜可以通過一層或多層由線 股制成的護(hù)甲包圍。在所述護(hù)甲中采用的線可以是鋼、另一種金屬、或人造纖維。在任意電 纜中的護(hù)甲可以由許多不同的材料制成。 在電纜中的導(dǎo)線可以是銅或鋼、或鋁、或其他導(dǎo)電材料。當(dāng)導(dǎo)線由楊氏模量值與護(hù) 甲的大致相同的材料制成時，所述導(dǎo)線有助于電纜的強(qiáng)度。所述電纜可以被用于在下放到 井中時支撐電纜自重及懸掛在該電纜上的電機(jī)、電子設(shè)備和設(shè)備。如果需要，電纜可以被用 于從井中回收設(shè)備。在某些情形下，當(dāng)在井中操作設(shè)備時，設(shè)備可以支撐在井邊上，并且在 從井中回收該電機(jī)、電子設(shè)備和被驅(qū)設(shè)備時，電纜中的張力可能大于這些裝置的總重，因為 有不同的摩擦力作用于電纜、電機(jī)、電子設(shè)備和設(shè)備上。 采用中壓DC避免了使用重的三導(dǎo)線電纜提供AC到井底的需要。輸出電壓優(yōu)選小 于從地面供給的中壓。 所述中壓DC電力供給典型地在10kV附近，所述低壓電力供給典型地小于約lkV。
電源包括提供低壓AC供給的三相電源和AC/DC轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器以低壓AC供給 作為輸入并輸出中壓DC供給。 所述DC/DC轉(zhuǎn)換器可以包括一系列在輸入端串聯(lián)連接且在輸出端并聯(lián)連接的DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊。在一個實施例中，每個模塊具有約400V的輸入電壓和約700-800V的輸出 電壓。每個模塊可以包括單相主動橋，其包括輸入反相器部分、變壓器部分和輸出整流器部 分。所述輸入反相器部分和輸出整流器部分優(yōu)選分別包括輸入和輸出電容以消除電流脈 動。作為主動橋的替代，可以采用諧振轉(zhuǎn)換器或者三相拓?fù)洹?br>

圖1表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的動力傳送系統(tǒng)的示意圖； 圖2表示用于如圖1所示系統(tǒng)中的模塊化DC/DC轉(zhuǎn)換器的示意圖； 圖3表示用于如圖2所示轉(zhuǎn)換器的DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊的電路拓?fù)鋱D； 圖4表示為AC感應(yīng)設(shè)備供電的井底系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖； 圖5表示采用了 SRM的根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)； 圖6表示三相開關(guān)磁阻電機(jī)的橫截面圖； 圖7-9表示非對稱半橋轉(zhuǎn)換器的開關(guān)狀態(tài)； 圖10表示用于SRM的非對稱半橋轉(zhuǎn)換器；禾口 圖11表示包含ESP的本發(fā)明的實施例。
具體實施例方式
圖1示意性地表示了根據(jù)本發(fā)明實施例的傳送系統(tǒng)是如何構(gòu)造的。三相電源10 設(shè)置在井孔(未示出)的地面上。其將典型地提供50Hz約400V的低壓AC供給。AC/DC轉(zhuǎn) 換器12被用于將其轉(zhuǎn)換為10kV的中壓DC傳送供給。后者可以通過單相雙導(dǎo)線電纜14通 到井底。該相對較高的傳送電壓(10kV)意味著可以使用相應(yīng)較低的電流以滿足井底功率 需要，這進(jìn)而導(dǎo)致沿電纜有較低的功率損失。這樣，可以采用相對較輕、較小的電纜用于傳 送，避免了三相AC系統(tǒng)的一些物理限制。 DC/DC轉(zhuǎn)換器16在井底位于電纜14的端部。該轉(zhuǎn)換器的目的在于將電纜上10kV 的中壓DC供應(yīng)轉(zhuǎn)換為能夠供井底設(shè)備18使用的電平。在本例中，該DC/DC轉(zhuǎn)換器16將電 壓降到800V。為實現(xiàn)該降壓，模塊化的結(jié)構(gòu)被用于轉(zhuǎn)換器，如圖2所示。設(shè)置一系列轉(zhuǎn)換器 模塊16a、16b、…、16n。這些模塊的輸入一起串聯(lián)連接到電纜14的輸出上。這些模塊的輸 出并聯(lián)連接到負(fù)載(井底設(shè)備，典型地為ESP)18上。每個模塊16a、16b、…、16n將400V 的輸入電壓轉(zhuǎn)換為800V的輸出電壓。從而，通過串聯(lián)連接25個模塊的輸入，10kV的輸入電 源得到處理(25X400V = 10kV)。這些模塊輸出處的串聯(lián)連接確?？梢员３?00V的電平。
每個轉(zhuǎn)換器模塊16a、16b、…、16n具有稱為"單相主動橋"的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?；镜?電路拓?fù)淙鐖D3所示，包括輸入電容20、由四個M0SFET設(shè)備組成的反相器部分22、變壓器 24、由四個二極管組成的輸出整流器和輸出電容28。反相器部分22在變壓器24的輸入處 產(chǎn)生矩形AC電壓。該電壓通過變壓器24(線圈比=1/2)升壓并在輸出處通過整流器26 整流。輸入和輸出電容20、28用于平穩(wěn)電壓并減小電流脈動。 轉(zhuǎn)換器16的輸出提供低壓DC，本發(fā)明實施例利用其為AC井底設(shè)備供電，如圖4 所示。轉(zhuǎn)換器16的輸出被提供給DC/AC轉(zhuǎn)換器30，后者進(jìn)而提供AC低壓輸出(例如在 400V-600V附近)，以用于感應(yīng)動力設(shè)備。 本發(fā)明的另一實施例將來自轉(zhuǎn) 器16的輸出提供給由開關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)提供動力的設(shè)備。SRM具有許多眾所周知的優(yōu)點。然而，到目前為止，它們在井底的應(yīng)用還是未 知。圖5表示使用SRM的根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的構(gòu)造。在本例中，DC/DC轉(zhuǎn)換器16的 輸出被提供給低壓SRM轉(zhuǎn)換器34，后者用于為SRM供電以為ESP提供動力。圖6表示三相 開關(guān)磁阻電機(jī)的橫截面圖，包括四個凸角轉(zhuǎn)子38，安裝用于在六個凸角的定子40中進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)。定子40的每個凸角具有電線圈42，相對的凸角A、A' ;B、B'和C、 C'串聯(lián)互聯(lián)以限定 出三個電機(jī)相。為一組相對的凸角提供能量引起轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，直至轉(zhuǎn)子的一對凸角與得到供 能的凸角對齊，使得轉(zhuǎn)子和定子中的磁通量具有最小的磁阻(磁阻=在磁路中的磁阻抗)。 圖6表示轉(zhuǎn)子38處于與相C、C'對齊，為由白線44指示的磁路提供能量。向其他凸角對順 序開關(guān)增能隨后導(dǎo)致轉(zhuǎn)子38在移動到使其凸角與定子40得到供能的那些凸角對對齊時旋 轉(zhuǎn)，以減小磁阻。從圖6的位置，向凸角A、A'然后向B、B'開關(guān)增能將引起轉(zhuǎn)子逆時針方向 旋轉(zhuǎn)。通過選擇轉(zhuǎn)子和定子上適當(dāng)數(shù)目的凸角，可以獲得一定的冗余，從而即使一對凸角失 效時也可以繼續(xù)操作。 構(gòu)建SRM的材料是已知的。然而，某些材料的選擇可以提高在選定環(huán)境下的性能。 例如，使用鋁線圈可以是優(yōu)選的。另外，利用樹脂材料銼平定子和/或轉(zhuǎn)子中的凸角之間的 槽以提高電氣性能。 溫度控制可能在井底應(yīng)用中是個問題。為此，可以在線圈內(nèi)設(shè)置冷卻通道。另夕卜， 轉(zhuǎn)子38的軸46可以是空心的，其中的中心通道48允許冷卻流體的流通。
不同的開關(guān)技術(shù)可以用于SRM。由于產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩獨(dú)立于電流方向，因此可以采用簡 單的技術(shù)，非對稱半橋轉(zhuǎn)換器是優(yōu)選的。圖7-9表示非對稱半橋轉(zhuǎn)換器的開關(guān)狀態(tài)。圖7 和9的開關(guān)狀態(tài)允許SRM的一相磁化和去磁。在圖8的開關(guān)狀態(tài)，一相被短路?？梢圆捎?這些開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行磁滯流控。 表1表示非對稱半橋的激發(fā)狀態(tài)(1 =設(shè)備傳導(dǎo)電流，0 =設(shè)備為零電流)。 表一
開關(guān)狀性能T0D0uPh
態(tài)
圖7磁化1100udc
圖8慣性轉(zhuǎn)動01010
(相短路)10100
圖9去磁0011-udc 圖10表示用于SRM的非對稱半橋轉(zhuǎn)換器。可以看到，轉(zhuǎn)換器相是互相解耦和字面 獨(dú)立的。如果轉(zhuǎn)換器的一相有錯誤，SRM可以暫時地在剩余相上降級操作而無需關(guān)閉整個 系統(tǒng)。 圖11表示包括ESP的本發(fā)明的實施例。該實施例包括模塊化DC/DC轉(zhuǎn)換器50，后 者包括多個轉(zhuǎn)換器模塊52(參見圖2和3)。該轉(zhuǎn)換器50為模塊化電機(jī)部分54供電，后者 包括兩個SRM 56a、56b，它們安裝在共同軸60上的軸承58中。每個SRM 56a、56b具有帶 合適的開關(guān)電子設(shè)備的相應(yīng)低壓SRM DC/AC轉(zhuǎn)換器62a、62b，以驅(qū)動SRM。軸60直接驅(qū)動
8ESP 64而無需任何齒輪箱(如果必要，可以提供一個，這取決于ESP和SRM的操作性能)。
電機(jī)部分54的模塊化屬性允許在軸中SRM 56a、56b之間設(shè)置鉸接接頭，這意味著 整個布置可以位于曲折的井孔中。這樣的接頭可以具有膜殼，以允許撓曲，同時保持系統(tǒng)內(nèi) 與井孔環(huán)境隔離。 盡管在圖11中顯示了兩個SRM，但是該數(shù)目可以根據(jù)ESP 64的動力需要和單個 SRM 56的額定功率而進(jìn)行選擇。當(dāng)具有多個電機(jī)模塊時，可以提供DC導(dǎo)電條，以沿著通道 行進(jìn)在模塊中并將陣列連接在一起。 由于SRM控制器62位于靠近相應(yīng)的SRM 56的地方，所以可以對SRM的操作施加 更精確的控制。例如，當(dāng)ESP啟動并受到高阻力時，能夠精確地控制起始過程從而限制可能 發(fā)生的過熱量。在一個實施例中，該系統(tǒng)可以包括溫度傳感器，其可以將數(shù)據(jù)反饋到SRM控 制器中以限制電流，進(jìn)而限制過熱和潛在的燒毀。 為確保可靠性，熱管理可能是重要的。電氣元件最好容納在耐壓耐溫殼中，并且可 以填充有流體冷卻劑，該冷卻劑可以流通以防止熱累積。該冷卻劑還可以布置成在轉(zhuǎn)子和 定子的冷卻通道中流通，并通過SRM軸的中心。 由于通過使用SRM提供控制角度，因此可以采用非標(biāo)準(zhǔn)的操作模式。例如，當(dāng)泵沒 有主動泵送井中流體時，其可以以非常低的速度(怠速)旋轉(zhuǎn)。這樣具有的優(yōu)點是減小阻 塞或泵腔中固體積累的可能性，后者可能阻礙或阻止泵的重啟。通過描述泵的速度和動力 消耗，并知曉其尺寸，可以說明其在低速下的動力消耗，以確定井中流體的粘性。另外，泵的 操作方向有時可以反轉(zhuǎn)以清除堵塞。 還可以將SRM的轉(zhuǎn)子布置為在定子中可軸向移動以適應(yīng)操作或安裝需要，因為定 子實質(zhì)上是被動的，不具有操作所需的配線。 在本發(fā)明范圍內(nèi)可以進(jìn)行其他改變。例如，可以采用除SRM以外的電機(jī)。 一種優(yōu) 選的形式是感應(yīng)(鼠籠式)電機(jī)。另一種是永磁體電機(jī)。這樣的電機(jī)可以使用上述技術(shù)的 改編而操作。也可以采用稍微高于馬達(dá)額定電壓的電纜電壓，而無需DC/DC變壓器。
可以用于本發(fā)明的井底設(shè)備不限于ESP，而是可以包括多階離心泵的其他形式； moineau(螺桿抽油)泵；其他形式的注入和生產(chǎn)泵及氣體壓縮機(jī)。 在上述的實施例中，冷卻流體流通通過電機(jī)。然而，流通導(dǎo)管，例如靜止的非旋轉(zhuǎn) 管或者流通導(dǎo)管，可以放置在轉(zhuǎn)子中心內(nèi)，冷卻流體在位于轉(zhuǎn)子和管道之間的環(huán)面中流通， 從而減小密封問題。管道可以被用于允許流體流過電機(jī)的中心。例如，在生產(chǎn)井中，生成的 流體可以流過轉(zhuǎn)子的中心；在注入井中，注入的流體可以流過轉(zhuǎn)子的中心；在采用井底隔 離的情形下，注入和生成的流體可以流過轉(zhuǎn)子的中心；在直接流通鉆進(jìn)中(鉆進(jìn)流體向下 泵入中心，切削和鉆進(jìn)流體向上泵回環(huán)面)，鉆進(jìn)流體(氣體或液體或混合)可以向下流過 轉(zhuǎn)子；而在反向流通鉆進(jìn)中，鉆進(jìn)流體和鉆屑可以向上流過轉(zhuǎn)子。 旋轉(zhuǎn)的電機(jī)軸也可以驅(qū)動流通風(fēng)扇或泵，以將冷卻流體流通通過電子設(shè)備。這可 以是驅(qū)動泵的主電機(jī)，或者是輔助電機(jī)。冷卻流體也可以用于潤滑電機(jī)及冷卻電子設(shè)備。
由于冷卻潤滑流體會泄漏到井中，尤其是通過包圍旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸的密封，因此存儲 器可以構(gòu)建在電機(jī)電子設(shè)備殼體中用于容納多余的流體，以補(bǔ)償這樣的泄漏。該存儲器可 以是皮囊或活塞，其承受井壓中，該皮囊或活塞設(shè)計為相對于井中的壓力在殼體中維持一 個微小的過壓。流通風(fēng)扇或泵可以用于提供這樣的過壓。在一些情形下，來自地面或井中
9其他地方的充滿流體的管路可以用于供給另外的流體，以補(bǔ)償這樣的泄漏。
其他改變將是顯而易見的。
權(quán)利要求
一種用于使管狀元件膨脹的裝置，包括工具本體；安裝在工具本體上的軸向可壓縮的膨脹體，從而該膨脹體的外表面具有與該工具本體大致相同的外徑；和用于軸向壓縮膨脹體，從而使得該膨脹體的外表面膨脹超出工具本體外徑的裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述膨脹體包括一個或多個環(huán)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述膨脹體包括缸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述膨脹體軸向安裝于所述工具本體的縱向軸線上。
5. 根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述膨脹體由撓性彈性材料制成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述撓性彈性材料是聚氨酯。
7. 根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述膨脹體包括多個部分。
8. 根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述用于軸向壓縮膨脹體的裝置包括一對在該工具本體上的表面，使得該膨脹體能夠在它們之間受到擠壓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述一對表面包括固定在工具本體上的第一表面和可相對工具本體移動的第二表面。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述第一表面和第二表面基本上垂直于工具本體的縱向軸線。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述第一表面和第二表面與工具本體的縱向軸線成不同角度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9、 10或11任一項所述的裝置，其特征在于，所述工具本體包括缸，活塞可滑動地位于該缸中，所述第二表面形成在該活塞上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述缸具有壓縮流體供應(yīng)，用以引起所述活塞的移動。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述缸具有機(jī)械布置，用以引起所述活塞的移動。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項所述的裝置，其特征在于，所述第一表面通過軸向軸安裝到本體上，所述膨脹體和活塞繞著軸向軸安裝。
16. 根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，還包括用于使工具本體移動穿過所述管狀元件的設(shè)備。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述設(shè)備包括電纜。
18. —種用于使管狀元件膨脹的方法，包括將如前面任一權(quán)利要求所述的裝置定位在管狀元件中的預(yù)定位置；禾口壓縮膨脹體，使得其外表面在所述管狀元件的內(nèi)壁上膨脹，并引起管狀元件膨脹并永久變形。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括使所述裝置與處于壓縮構(gòu)造下的膨脹體沿著所述管狀元件移動，以使一段長度的所述管狀元件逐漸膨脹并永久變形。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，其特征在于，還包括從壓縮中釋放膨脹體使其回到未壓縮形狀，并將工具本體移動到所述管狀元件中的另一位置。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，還包括在其他位置重復(fù)所述管狀元件 的膨脹。
22. —種用于形成一個或多個隔離區(qū)域的設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至17中 任一項所述的用于使管狀元件膨脹的裝置。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的用于形成一個或多個隔離區(qū)域的設(shè)備，其特征在于，所述 區(qū)域在井的環(huán)面中。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的用于形成一個或多個隔離區(qū)域的設(shè)備，其特征在于，所述 區(qū)域是在井的管中的選定區(qū)域。
25. —種襯管懸掛器，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀元件膨脹的 裝置。
26. —種打撈工具，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀元件膨脹的裝置。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的打撈工具，其特征在于，其包括導(dǎo)管。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的打撈工具，其特征在于，所述導(dǎo)管使得被打撈的物品流通。
29. —種井口，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于膨脹管狀元件的裝置。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的井口，其特征在于，其用于膨脹一個或多個同心管狀元件。
31. —種廢棄塞，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀元件膨脹的裝置。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的廢棄塞，其特征在于，其用于使井中廢棄的管狀元件膨脹。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的廢棄塞，其特征在于，所述管狀元件是在該套管或襯管內(nèi) 附加的管狀元件。
34. 根據(jù)權(quán)利要求31至33中任一項所述的廢棄塞，其特征在于，所述膨脹體在膨脹的 管狀元件中保持處于膨脹狀態(tài)，以形成廢棄塞。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的廢棄塞，其特征在于，所述附加的管狀元件膨脹以使 繞著所述套管或襯管的微環(huán)面閉合。
36. —種可膨脹的沙篩，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀元件膨脹 的裝置。
37. —種井壓測試器，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀元件膨脹的 裝置。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的井壓測試器，其特征在于，在該井壓測試器中用于使管狀 元件膨脹的裝置采用可壓縮膨脹體的膨脹以基本形成對所述管狀元件的密封。
39. —種柱膨脹器，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀元件膨脹的裝置。
40. —種橋塞，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀元件膨脹的裝置。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的橋塞，其特征在于，其是永久的。
42. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的橋塞，其特征在于，其是可收回的。
43. 根據(jù)權(quán)利要求40至42中任一項所述的橋塞，其特征在于，所述管狀元件是在所述 套管或襯管內(nèi)附加的管狀元件。
44. 根據(jù)權(quán)利要求40至43中任一項所述的橋塞，其特征在于，在該井壓測試器中用于 使管狀元件膨脹的裝置采用可壓縮膨脹體的膨脹以基本形成對所述管狀元件的密封。
45. —種封隔器，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀元件膨脹的裝置。
46. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的封隔器，其特征在于，所述管狀元件是在所述套管或襯管 內(nèi)附加的管狀元件。
47. 根據(jù)權(quán)利要求45或46所述的封隔器，其特征在于，在該井壓測試器中用于使管狀 元件膨脹的裝置采用可壓縮膨脹體的膨脹以基本形成對所述管狀元件的密封。
48. —種管接頭，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀元件膨脹的裝置。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的管接頭，其特征在于，其是鐵模型管接頭。
50. —種選擇性化學(xué)品放置工具，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀 元件膨脹的裝置。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的選擇性化學(xué)品放置工具，其特征在于，其可滑動移位。
52. —種錨定設(shè)備，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀元件膨脹的裝置。
53. 根據(jù)權(quán)利要求52所述的錨定設(shè)備，其特征在于，其用于將管狀元件或其他裝置錨 定在地層或另 一個管狀元件上。
54. —種波形膨脹器，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀元件膨脹的 裝置。
55. 根據(jù)權(quán)利要求54所述的波形膨脹器，其特征在于，其用于解除所述管狀元件中的 彎曲或軸向壓力。
56. —種井底修補(bǔ)系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀元件膨脹 的裝置。
57. 根據(jù)權(quán)利要求56所述的井底修補(bǔ)系統(tǒng)，其特征在于，其用于修理套管或襯管的損 傷，或者泄漏的接頭。
58. —種穿孔閉合修補(bǔ)系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀元件 膨脹的裝置。
59. —種伸縮襯管膨脹系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1至17中任一項所述的用于使管狀元件 膨脹的裝置。
全文摘要
用于井孔中的井底設(shè)備的動力傳送系統(tǒng)，包括位于地面上提供DC電力供應(yīng)的電源和井底的DC/DC轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器通過雙導(dǎo)線電纜連接到該電源，并以該DC電壓供應(yīng)作為輸入，提供不同電壓的輸出DC供應(yīng)，為該井底設(shè)備提供DC電力供應(yīng)。
文檔編號E21B43/12GK101784744SQ200880022606
公開日2010年7月21日 申請日期2008年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月4日
發(fā)明者A·基妮格, C·諾伊豪斯, R·德東科 申請人:活力恐龍有限公司