專利名稱：封隔器固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種封隔器固定裝置(packer-anchoring)ο本發(fā)明尤其涉及一種利用加強件和可膨脹端環(huán)將可膨脹的環(huán)形封隔器固定于通常管件上的固定裝置，尤其是應(yīng)用于與石油采收(recovery)有關(guān)的鉆孔中。
背景技術(shù)：
公知的是，在生產(chǎn)管或噴射管進入鉆孔中之前，將可膨脹的環(huán)形封隔器繞著這些管道設(shè)置。通常，目的在于將鉆孔的一部分與其余部分隔離。環(huán)形封隔器可為可膨脹的，并 且設(shè)計成在與鉆孔中所存在的流體接觸時膨脹，或者可通過擴散(diffusion)而膨脹。已經(jīng)證明在環(huán)形封隔器與管之間進行化學(xué)結(jié)合的公知方法，如粘合或硫化作用，在封隔器經(jīng)受較高的使用溫度時，如在石油采收的過程中，不能顯示出足夠的強度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改正或減少現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個缺點。根據(jù)本發(fā)明的目的可通過以下說明書和權(quán)利要求中所述的特征得以實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形封隔器的至少一個端部設(shè)有可膨脹端環(huán)，所述的端環(huán)圍繞著與所述環(huán)形封隔器相連接的本體。優(yōu)選地，環(huán)形封隔器的內(nèi)部覆蓋物(mantle)與外部覆蓋物之間設(shè)有圍繞著本體的加強件。通常，可膨脹端環(huán)被交替地從內(nèi)側(cè)與從外側(cè)沿徑向切出縫隙。在剖視圖中，所述端環(huán)具有角狀物的形狀，該角狀物的一個腿部形成向內(nèi)凸出的盤狀部，該角狀物的第二腿部形成套筒部，所述套筒部以環(huán)繞方式在環(huán)形封隔器的端部延伸。優(yōu)選地，所述可膨脹端環(huán)由合成材料制成，如聚四氟乙烯(PTFE)。優(yōu)選地，位于封隔器材料中的加強件呈螺旋狀，并設(shè)置成將環(huán)形封隔器材料夾緊于本體。有利地，加強件可以是金屬的。根據(jù)一個實施例，本發(fā)明提供一種用于環(huán)形封隔器(I)的固定裝置，所述環(huán)形封隔器(I)具有第一端部區(qū)和第二端部區(qū)并設(shè)置于管狀元件(2)上，其特征在于，一套筒(24)連接至所述管狀元件(2)的外部并包圍所述管狀元件(2)的外部，而且可膨脹端環(huán)(14)的一部分(16)位于所述封隔器(I)的第一端部區(qū)與所述套筒(24)的鄰接區(qū)之間，所述封隔器
(I)包括通過擴散或通過在暴露于流體時膨脹的類型。使用根據(jù)本發(fā)明的固定裝置(anchoring)基本上克服了與可膨脹封隔器的現(xiàn)有固定裝置相關(guān)的缺陷。本發(fā)明在相當(dāng)大的程度上降低了目前存在的環(huán)形封隔器與本體發(fā)生分離的風(fēng)險。


以下描述了優(yōu)選實施例的非限制性實例，其示出于附圖中，在附圖中圖I示出了圍繞管的、相對伸長的可膨脹環(huán)狀塞(annular plug)；圖2以較大的比例示出了圖I的截面；以及圖3以立體圖示出了可膨脹端環(huán)。
具體實施例方式在附圖中，附圖標記I表示相對伸長的、可膨脹環(huán)形封隔器(packer)，該封隔器圍繞著呈管形式的本體2。環(huán)形封隔器I由多個相互疊置的層構(gòu)成，內(nèi)部層4圍繞在管2外并由螺旋狀加強 件6夾靠于管2。加強件6通常由不銹線材(wire)形成。圍繞著內(nèi)部層4與加強件6設(shè)有中間層8，而外部層10圍繞中間層8。有利的是內(nèi)部層4、中間層8及外部層10可通過如硫化作用而結(jié)合在一起。內(nèi)部層4、中間層8及外部層10可帶有纖維并具有相同或不同的膨脹度(swelling)。有利地，在環(huán)形封隔器I的區(qū)域處，管2可設(shè)有螺紋狀凹槽12。環(huán)形封隔器I的端部設(shè)有可膨脹端環(huán)14，所述端環(huán)14圍繞著管2并具有呈角形物形狀的截面。該角形物的第一腿部形成沿徑向向內(nèi)凸出的盤狀部16，而該角形物的第二腿部形成沿軸向延伸的套筒18。請參考附圖3，端環(huán)14由多個從內(nèi)側(cè)延伸的第一徑向縫隙和交替設(shè)置的、多個從外側(cè)延伸的第二徑向縫隙切開。因此，端環(huán)14足以適于沿徑向膨脹。盤狀部16支承環(huán)形封隔器I的端部，而套筒18圍繞同一端部并可略微延伸出該端部。端環(huán)14由支撐套筒24支撐，所述支撐套筒24連接至管2并圍繞管2。當(dāng)環(huán)形封隔器I已進入鉆孔(圖中未示出)時，在此環(huán)形封隔器I受流體影響而膨脹，環(huán)形封隔器I的體積增加，進而環(huán)形封隔器I的外徑增大。在膨脹過程中，由于試圖使加強件6所在位置處的直徑增大，所以加強件6被拉伸。這樣有助于使環(huán)形封隔器I進一步夾緊于管2?？膳蛎浂谁h(huán)14的直徑隨著環(huán)形封隔器I的外徑而增大，從而防止來自于環(huán)形封隔器I的封隔器材料進入一環(huán)形空間，該環(huán)形空間圍繞著支撐套筒24并且在圖中未示出。
權(quán)利要求
1.一種用于環(huán)形封隔器(I)的固定裝置，所述環(huán)形封隔器(I)具有第一端部區(qū)和第二端部區(qū)并設(shè)置于管狀元件(2)上，其特征在于，一套筒(24)連接至所述管狀元件(2)的外部并包圍所述管狀元件(2)的外部，而且可膨脹端環(huán)(14)的一部分(16)位于所述封隔器(I)的第一端部區(qū)與所述套筒(24)的鄰接區(qū)之間，所述封隔器(I)包括通過擴散或通過在暴露于流體時膨脹的類型。
2.如權(quán)利要求I所述的固定裝置，其中，所述封隔器(I)包含多層可膨脹密封材料。
3.如權(quán)利要求2所述的固定裝置，其中，所述多層可膨脹密封材料不同地膨脹。
4.如權(quán)利要求2所述的固定裝置，還包括加強件，所述加強件位于所述多層可膨脹密封材料之間。
5.如權(quán)利要求I所述的固定裝置，還包括加強件，所述加強件嵌入所述封隔器(I)內(nèi)，并且螺旋狀地圍繞在所述管狀元件(2)的周圍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種固定裝置，用于環(huán)形封隔器(1)，所述環(huán)形封隔器(1)具有第一端部區(qū)和第二端部區(qū)并設(shè)置于管狀元件(2)上，其特征在于，一套筒(24)連接所述管狀元件(2)的外部至并包圍所述管狀元件(2)的外部，而且可膨脹端環(huán)(14)的一部分(16)位于所述封隔器(1)的第一端部區(qū)與所述套筒(24)的鄰接區(qū)之間，所述封隔器(1)包括通過擴散或通過在暴露于流體時膨脹的類型。
文檔編號E21BGK102817574SQ20121029864
公開日2012年12月12日 申請日期2006年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月9日
發(fā)明者魯內(nèi)·弗里爾 申請人:哈利伯頓能源服務(wù)公司