專利名稱：膨脹裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在井眼(wellbore)中使用的封隔器(packer)和橋塞式(bridge plugtype)工具。
背景技術(shù)：
封隔器工具和其他井眼分隔裝置(wellbore isolation device)有時(shí)具有不期望地徑向突出且不經(jīng)意地接觸井眼、井眼內(nèi)的套管(casing)或其他物體的元件。這種接觸有時(shí)導(dǎo)致封隔器工具受損和/或裝置過(guò)早從試車(chē)(rim in)構(gòu)造過(guò)渡至設(shè)定構(gòu)造。例如，一些井眼分隔裝置的傳統(tǒng)卡瓦塊(slip segment)通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)箍(band)有些緊密地抵靠心軸而固定在一起。這些箍可旨在起動(dòng)工具時(shí)伸展或破裂以允許張開(kāi)。然而，當(dāng)井眼分隔裝置經(jīng)受不經(jīng)意的擾動(dòng)時(shí)，這些箍對(duì)不經(jīng)意張開(kāi)的抵抗力有限。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于井眼維修工具的膨脹裝置，包括楔形件，所述楔形件包括具有頂端的截頭圓錐形壁，所述楔形件沿著中心軸線同軸地構(gòu)造；多個(gè)卡瓦塊，每個(gè)卡瓦塊包括具有傾斜表面的內(nèi)表面；以及至少一個(gè)橋狀件(bridge)，將每個(gè)傾斜表面連接至截頭圓錐形壁。在另一方面中，本發(fā)明提供了一種操作井眼維修工具的方法，包括沿著中心軸線縱向地壓縮膨脹裝置；在充分壓縮之后，使多個(gè)卡瓦塊與楔形件分離；使楔形件相對(duì)于卡瓦塊移動(dòng)；以及在楔形件相對(duì)于卡瓦塊的充分移動(dòng)之后，使至少兩個(gè)卡瓦塊彼此分離。


圖1是根據(jù)一實(shí)施例的處于其試車(chē)構(gòu)造中的橋塞工具的斜視圖；圖2是處于其試車(chē)構(gòu)造中且位于井內(nèi)的圖1的橋塞工具的橫截面圖；圖3是圖1的橋塞工具的膨脹裝置的斜視圖，此時(shí)膨脹裝置處于其試車(chē)構(gòu)造中；圖4是圖3的膨脹裝置的斜橫截面圖；圖5是圖3的膨脹裝置的正交橫截面圖；圖6是在井內(nèi)處于其試車(chē)構(gòu)造中的圖1的橋塞工具的橫截面圖；以及圖7是可替代膨脹裝置的正交橫截面圖。
具體實(shí)施例方式在以下附圖和描述中，在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和附圖中，相似部件通常分別用相同的參考標(biāo)號(hào)標(biāo)出。附圖無(wú)需按比例繪制。為了清楚簡(jiǎn)明，本發(fā)明的某些特征可能以放大的比例示出或以某種示意性形式示出，并且常規(guī)元件的某些細(xì)節(jié)可能未示出。除非另有說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)“連接(connect)”、“接合(engage) ”、“聯(lián)接(couple)”、“附接(attach) ”、或任何其他描述元件之間的相互作用的術(shù)語(yǔ)的任何形式的任何使用都并非意在將此相互作用限制為元件之間的直接相互作用，而是還可包括所述元件之間的間接相互作用。在以下論述和權(quán)利要求書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“包括(including)”和“包含(comprising)”以開(kāi)放式使用，因此應(yīng)解釋為表示“包括但不限于...”。出于描述的目的，將參考上或下，其中“上(up)”、“上部(upper)”、“向上(upward) ”、或“上游(upstream) ”表示朝著井眼的表面，并且“下(down)”、“下部(lower)”、“向下(downward) ” 或“下游(downstream) ” 表示朝著井的終端，而不管井眼方位是怎樣的。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“層(zone)”或“油層(payzone)”表示指定用于作業(yè)或生產(chǎn)的井眼的分離部分，并可表示整個(gè)油氣層或單個(gè)油氣層的分離部分，諸如相同油氣層的水平地和/或豎直地隔開(kāi)的部分。如本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“層間分隔工具”將用于表明可操作成在井眼內(nèi)控制流體的流動(dòng)或分隔壓力層的任何類(lèi)型的可致動(dòng)裝置，包括但不限于橋塞、壓裂塞、以及封隔器。術(shù)語(yǔ)層間分隔工具可用于表示永久性裝置或可回收裝置。如本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“橋塞”將用于表明一種井底工具，所述井底工具可設(shè)置并設(shè)定為分隔井眼的位于該井底工具以下的下部和井眼的位于該井底工具以上的上部。術(shù)語(yǔ)橋塞可用于表示永久性裝置或可回收裝置。如本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“密封(seal) ”、“密封(sealing) ”、“密封接合(sealingengagement) ”或“液壓密封(hydraulic sealing) ”旨在包括“完全密封(perfect seal)”、以及“非完全密封(imperfect seal)”?！巴耆芊狻笨杀硎具@樣一種流動(dòng)限制(密封)，即，其防止所有流體流經(jīng)或流過(guò)該流動(dòng)限制，并迫使所有流體轉(zhuǎn)向或停止?！胺峭耆芊狻笨杀硎具@樣一種流動(dòng)限制(密封)，即，其基本上防止所有流體流經(jīng)或流過(guò)該流動(dòng)限制，并迫使流體的絕大部分轉(zhuǎn)向或停止。在閱讀了以下對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)描述之后并且通過(guò)參考附圖，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在本公開(kāi)的幫助下，上述各種特征、以及下文更詳細(xì)地描述的其他特點(diǎn)和特征將是顯而易見(jiàn)的。圖1是處于未安裝或試車(chē)構(gòu)造中的層間分隔工具10的斜視圖。在圖2中，示出了井15中的處于未安裝構(gòu)造中的工具10。井15可以是如圖2所示的通過(guò)水泥20將套管22粘合在其中的套管完井或是裸眼完井。在圖6中示出了處于設(shè)定構(gòu)造中的工具10。套管22具有內(nèi)表面對(duì)。在套管22與工具10之間限定環(huán)形空間沈。工具10具有封隔器心軸觀，并由于通過(guò)徑向定向的銷(xiāo)32固定在封隔器心軸觀內(nèi)的塞子30而被稱為橋塞。封隔器心軸觀沿著工具10的縱向中心軸線40設(shè)置。內(nèi)管42設(shè)置在封隔器心軸觀中并通過(guò)銷(xiāo)80固定至封隔器心軸以幫助支撐塞子30。應(yīng)理解的是，雖然在本實(shí)施例中封隔器心軸觀和內(nèi)管42可以是分開(kāi)的元件，但在其他實(shí)施例中封隔器心軸觀和內(nèi)管42可一體地形成為一個(gè)件。塞子30具有位于塞子30與封隔器心軸觀的內(nèi)徑之間的密封裝置34，以防止其間的流體流動(dòng)。然而，整個(gè)工具10的結(jié)構(gòu)可適于被稱為封隔器的其他層間分隔工具，這些封隔器通常具有允許通過(guò)該工具的流體連通的至少一個(gè)裝置。因此，封隔器可允許通過(guò)一個(gè)或多個(gè)閥機(jī)構(gòu)對(duì)經(jīng)過(guò)工具的流體進(jìn)行控制，所述閥機(jī)構(gòu)可與封隔器本體成一體，或者所述閥機(jī)構(gòu)可從外部附接至封隔器本體。更具體地，封隔器工具的一些實(shí)施例可包括承載在工具而非塞子30內(nèi)的止回閥裝置，以選擇性地允許流體通過(guò)封隔器心軸觀。封隔器工具可運(yùn)用在具有套管或其他這種其中可設(shè)置這些工具的環(huán)形結(jié)構(gòu)或幾何形狀的井眼中。工具10包括分隔環(huán)44，所述分隔環(huán)優(yōu)選地通過(guò)剪切銷(xiāo)46固定至封隔器心軸28。分隔環(huán)44提供用于軸向地保持膨脹裝置48的支座(abutment)，所述膨脹裝置圍繞封隔器心軸觀周向地定位。大體上，膨脹裝置48包括多個(gè)卡瓦塊50，這些卡瓦塊一體地連接至設(shè)置在卡瓦塊50下方的楔形件52。楔形件52最初通過(guò)剪切銷(xiāo)M固定在位地定位。封隔器元件組件56位于楔形件52下方，所述封隔器元件組件如圖6所示包括至少一個(gè)封隔器元件57，或者如圖2所示，可包括圍繞封隔器心軸觀設(shè)置的多個(gè)可膨脹封隔器元件58。封隔器元件組件56具有圖1和圖2所示的未安裝構(gòu)造和圖6所示的設(shè)定構(gòu)造。封隔器元件組件56具有上端60和下端62。被稱為斜口管鞋(mule shoe) 78的傾斜部分位于工具10的最下端部分，所述斜口管鞋通過(guò)銷(xiāo)80固定至封隔器心軸28。同樣包括一體地連接至大體上設(shè)置在卡瓦塊50下方的楔形件52的多個(gè)卡瓦塊50的另一膨脹裝置48位于斜口管鞋78正上方。下楔形件52同樣通過(guò)剪切銷(xiāo)M固定在位。工具10的最下端部分不必一定是斜口管鞋78，而可以是任何類(lèi)型的將用來(lái)防止下膨脹裝置48的向下移動(dòng)并使工具10的結(jié)構(gòu)終止或者用來(lái)使工具10和其他工具、閥或管道等連接的部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，如果完全使用剪切銷(xiāo)46和M，那么所述剪切銷(xiāo)應(yīng)預(yù)選為具有允許設(shè)置和運(yùn)用工具10并承受在工具10的操作期間預(yù)期將在井15中遇到的力的剪切強(qiáng)度。分段式推靠臂(backup shoe)66位于上膨脹裝置48正下方。另一分段式推靠臂66位于下膨脹裝置48正上方。如圖1最佳所示，推靠臂66包括多段，例如在本實(shí)施例中是八段。每個(gè)推靠臂66的多段通過(guò)保持箍(retaining band) 70在心軸觀上保持在一起，所述保持箍承載在位于推靠臂66各段的外表面上的凹槽中。工具10還包括用于限制封隔器元件57和58的不期望擠壓的多個(gè)擠壓限制器68。對(duì)于可鉆孔橋塞和/或封隔器領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，除膨脹裝置48之外，本公開(kāi)所描述的工具10的元件是已知的。另外，基本相似的工具及其操作的描述可在美國(guó)專利No. 7，373，973中找到，將該專利整體通過(guò)引證結(jié)合于此。因此，以下論述進(jìn)一步描述和解釋了膨脹裝置48的操作和使用，從而使這種膨脹裝置48能用在橋塞、其他類(lèi)型的封隔器、其中可結(jié)合有膨脹裝置48的其他層間分隔工具和/或裝置。現(xiàn)在參考圖3至圖5，更詳細(xì)地示出了膨脹裝置48。最一般地，膨脹裝置48構(gòu)造為使得楔形件52包括大體上為截頭圓錐形的壁82和形成截頭圓錐形的底座的環(huán)狀楔形底座84。應(yīng)理解的是，雖然壁82和底座84被描述為分開(kāi)的幾何結(jié)構(gòu)，但在本實(shí)施例中，壁82和底座84—體地形成。楔形件52還包括內(nèi)表面86，所述內(nèi)表面限定在形狀上基本為圓柱形的空間并構(gòu)造將封隔器心軸觀同軸地接納在其中。楔形件52的頂端88形成壁82的截頭圓錐形的截平頂端。總體地，卡瓦塊50大體上構(gòu)造為基本為圓柱形的管的角形塊。在本實(shí)施例中，八個(gè)卡瓦塊50的角陣列與中心軸線40平行地且距離中心軸線40等距地設(shè)置。但是對(duì)于以下更詳細(xì)地描述的小部分材料，相鄰卡瓦塊50圍繞中心軸線通過(guò)大體上與中心軸線40平行地延伸的相對(duì)薄的間隙51呈角度地彼此分離。每個(gè)卡瓦塊包括形成為卡瓦塊50的內(nèi)表面92的凹入部分的傾斜表面90。傾斜表面90形成為具有與楔形件52的截頭圓錐形壁82的傾斜角互補(bǔ)的傾斜角的大體上為截頭圓錐形的傾斜部分。為允許膨脹裝置48保持上述形狀，多個(gè)卡瓦塊50和楔形件52如下所述地一體地連接在一起。應(yīng)理解的是，每個(gè)卡瓦塊50通過(guò)大體上徑向地設(shè)置在楔形件52的截頭圓錐形壁82與卡瓦塊50的傾斜表面90之間的材料的橋狀件94連接至楔形件52。在本公開(kāi)中，術(shù)語(yǔ)“橋狀件”意在表示與卡瓦塊50和楔形件52 —體地形成的材料的任何部分，并且所述橋狀件用于將卡瓦塊50連接至楔形件52。在本實(shí)施例中，橋狀件94在靠近傾斜表面90鄰接卡瓦塊50的傾斜端96的地方基本上沿著內(nèi)表面90的整個(gè)長(zhǎng)度延伸。當(dāng)然，在可替代實(shí)施例中，橋狀件94可僅沿著上述圓周界面部分地延伸和/或多個(gè)橋狀件94可使單個(gè)卡瓦塊50連接至楔形件52。另外，應(yīng)理解的是，多個(gè)卡瓦塊50在其遠(yuǎn)端98處通過(guò)卡瓦連接件(slip link) 100連接至卡瓦塊50的徑向陣列中的相鄰卡瓦塊50?？ㄍ哌B接件100大體上形成為在相鄰卡瓦塊50之間延伸并大體上連續(xù)地覆蓋遠(yuǎn)端98的材料的薄環(huán)形圈。當(dāng)然，在可替代實(shí)施例中，卡瓦連接件100可僅沿著遠(yuǎn)端98部分地延伸和/或多個(gè)卡瓦連接件100可使單個(gè)卡瓦塊50連接至相鄰卡瓦塊50。另外，雖然在本實(shí)施例中卡瓦連接件100包括傾斜端102，但可替代實(shí)施例可不包括這種傾斜端102。與連接卡瓦塊50的徑向最內(nèi)部部分的卡瓦連接件100的較薄部分105相比，傾斜端102構(gòu)造為連接卡瓦塊50的徑向最外部部分的卡瓦連接件100的較厚部分103。應(yīng)理解的是，在本實(shí)施例中如果沒(méi)有橋狀件94和卡瓦連接件100，呈角度地相鄰的卡瓦塊50則通過(guò)間隙51彼此分離。因此，從圖3和圖4可以看到，在本實(shí)施例中，間隙51從卡瓦連接件100連續(xù)地延伸至相應(yīng)的橋狀件94。當(dāng)然，在可替代實(shí)施例中，小量材料可連接卡瓦塊50的相鄰壁，從而間隙51沒(méi)有以上述方式連續(xù)。在本實(shí)施例中，每個(gè)卡瓦塊50還包括構(gòu)造為接收互補(bǔ)形狀的齒塊(toothbutton)的多個(gè)接收件(receptacle) 104，所述齒塊從接收件104延伸以當(dāng)卡瓦塊50處于設(shè)定構(gòu)造中時(shí)接合套管22?？商娲兀鐖D6所示，接收件104可接收齒板組件106的安裝柱(mounting post)，以用于當(dāng)卡瓦塊50處于設(shè)定構(gòu)造中時(shí)類(lèi)似地接合套管22。應(yīng)理解的是，無(wú)論將什么元件接收到接收件104中，在一些實(shí)施例中，限制這些元件的徑向最外部部分以防止徑向地延伸超出一臨界距離，當(dāng)超出這一臨界徑向距離時(shí)，這些元件可能不經(jīng)意地接合套管22。也就是說(shuō)，為了防止工具10從試車(chē)構(gòu)造的不期望轉(zhuǎn)變，在一些實(shí)施例中，可有利地徑向限制由卡瓦塊50承載的可能突出的距離元件。在可替代實(shí)施例中，齒或其他突出元件可與卡瓦塊50 —體地形成。參考圖1至圖6，將描述工具10的操作。典型地通過(guò)附接至工具10的上端16的管道部件或連續(xù)油管的工作序列(work string)將處于圖1的試車(chē)構(gòu)造中的工具10降低到井中。設(shè)定工具可以是工作序列的一部分。當(dāng)工具10在井中處于期望深度時(shí)，致動(dòng)設(shè)定工具，并且所述設(shè)定工具驅(qū)動(dòng)分隔環(huán)44從其圖1和圖2的試車(chē)構(gòu)造到圖6所示的設(shè)定構(gòu)造。隨著這一過(guò)程的完成，剪切銷(xiāo)46和M剪切。隨著分隔環(huán)44與斜口管鞋78之間的距離減小，縱向地壓縮每個(gè)膨脹裝置48。通過(guò)充分壓縮以及由此產(chǎn)生的楔形件52與其所連接的卡瓦塊50之間的充分相對(duì)移動(dòng)，剪斷橋狀件94和/或多個(gè)橋狀件94，從而使楔形件52與相關(guān)卡瓦塊50分離。通過(guò)楔形件52與其所連接的卡瓦塊50之間的后續(xù)進(jìn)一步相對(duì)移動(dòng)，這種移動(dòng)通常在傾斜表面90沿著截頭圓錐形壁82滑動(dòng)時(shí)出現(xiàn)，楔形件52迫使單個(gè)卡瓦塊50徑向向外。通過(guò)卡瓦塊的充分徑向向外，剪斷卡瓦連接件100的連接卡瓦塊50的部分。因此，以上述方式，之前連接在一起的整體式楔形件52和卡瓦塊50變得分離并移動(dòng)到其所謂的設(shè)定構(gòu)造中。當(dāng)然，通過(guò)分隔環(huán)44與斜口管鞋78之間的距離的更進(jìn)一步充分減小，封隔器元件57、58密封套管22和齒板組件106和/或由卡瓦塊50承載的也接合套管22的其他夾持元件。圖6示出了處于這種設(shè)定構(gòu)造中的膨脹裝置48與卡瓦塊50彼此分離并與相關(guān)楔形件52分離。圖6進(jìn)一步示出了封隔器元件57和與套管22接合的齒板組件106?，F(xiàn)在參考圖7，示出了作為膨脹裝置108的膨脹裝置的可替代實(shí)施例的正交橫截面圖。膨脹裝置108在形狀和功能上基本與膨脹裝置48相似。但是，膨脹裝置108部分地不同于膨脹裝置48，因?yàn)闃驙罴?4位于沿著傾斜表面90的距離卡瓦塊50的傾斜端96的一偏移距離93處。類(lèi)似地，橋狀件94位于沿著截頭圓錐形壁82的距離楔形件52的頂端88的一偏移距離95處。橋狀件94的這種設(shè)置在卡瓦塊50與楔形件52之間提供了增加的徑向重疊。仍然參考圖7，膨脹裝置108進(jìn)一步不同于膨脹裝置48，因?yàn)榕蛎浹b置108包括從卡瓦連接件100和/或卡瓦塊50的遠(yuǎn)端98縱向地延伸的突出件110。這種突出件110可接收在形成在工具10的相鄰部件中的互補(bǔ)溝槽和/或接收件內(nèi)。例如，斜口管鞋78和/或分隔環(huán)44可構(gòu)造為在膨脹裝置108處于試車(chē)構(gòu)造中的同時(shí)接收突出件110。當(dāng)突出件110被斜口管鞋78充分接收時(shí)，卡瓦塊50可朝著縱向中心軸線40向內(nèi)保持，從而防止卡瓦塊50與井15的元件之間的不期望干擾。膨脹裝置108的操作與膨脹裝置48的操作基本相似，除在卡瓦塊50的上述充分徑向向外移動(dòng)之后突出件110隨連接卡瓦塊50的卡瓦連接件100的剪斷一起剪斷之外。應(yīng)理解的是，膨脹裝置48、108可由復(fù)合材料(諸如玻璃纖維、金屬(例如，鋁、鋼、鑄鐵、或鎂))、或任何其他適合的材料構(gòu)成。還應(yīng)理解的是，膨脹裝置可通過(guò)模塑、鍛造、鑄造、擠壓、機(jī)加工和/或任何其他適合的構(gòu)造技術(shù)構(gòu)成。公開(kāi)了至少一個(gè)實(shí)施例，并且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所做的實(shí)施例和/或?qū)嵤├奶卣鞯淖冃?、組合和/或修改落在本公開(kāi)的范圍內(nèi)。通過(guò)組合、結(jié)合和/或刪除實(shí)施例的特征而得到的可替代實(shí)施例也落在本公開(kāi)的范圍內(nèi)。在明確表述了數(shù)值范圍或限制的地方，這種明確的范圍或限制應(yīng)理解為包括落在明確表述的范圍或限制內(nèi)的相似量級(jí)的重復(fù)范圍或限制(例如，從大約1到大約10包括2、3、4等；大于0. 10包括0. 11,012,0. 13等)。例如，只要公開(kāi)了下限為&且上限為Ru的數(shù)字范圍，則明確公開(kāi)了落在該范圍內(nèi)的任何數(shù)字。具體地，明確公開(kāi)了該范圍內(nèi)的如下數(shù)字R = I^fkMRu-R1)，其中，k是以百分之一為增量的在百分之一到百分之一百范圍內(nèi)的變量，例如，k是百分之一、百分之二、百分之三、百
分之四、百分之五.....百分之五十、百分之五十一、百分之五十二.....百分之九十五、百
分之九十六、百分之九十七、百分之九十八、百分之九十九、或百分之一百。另外，還明確公開(kāi)了由上文中限定的兩個(gè)R數(shù)字所限定的任何數(shù)字范圍。關(guān)于權(quán)利要求的任何元件的術(shù)語(yǔ)“可選地”的使用表示需要該元件，或者可替代地，無(wú)需該元件，這兩種可替代方案均落在該權(quán)利要求的范圍內(nèi)。諸如包含(comprises)、包括(includes)、以及具有(having)的較廣義術(shù)語(yǔ)的使用應(yīng)理解成為諸如由...組成(consisting of)、主要由...組成(consistingessentially of)、以及基本上由…構(gòu)成(comprised substantially of)的較狹義術(shù)語(yǔ)提供支持。因此，保護(hù)范圍不受限于上述描述，而是由以下權(quán)利要求限定，所述權(quán)利要求的范圍包括權(quán)利要求的主題的所有等同物。每項(xiàng)權(quán)利要求都作為進(jìn)一步的公開(kāi)結(jié)合到說(shuō)明書(shū)中，并且權(quán)利要求是本發(fā)明的實(shí)施例(多個(gè)實(shí)施例)。對(duì)本公開(kāi)中的參考文獻(xiàn)的論述并非承認(rèn)其是現(xiàn)有技術(shù)，尤其是對(duì)于
公開(kāi)日在該申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)日之后的參考文獻(xiàn)。將本公開(kāi)中所引用的所有專利、專利申請(qǐng)、以及出版物的公開(kāi)整體通過(guò)引證結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種用于井眼維修工具的膨脹裝置，包括楔形件，所述楔形件包括具有頂端的截頭圓錐形壁，所述楔形件沿著中心軸線同軸地構(gòu)造；多個(gè)卡瓦塊，每個(gè)卡瓦塊包括具有傾斜表面的內(nèi)表面；以及至少一個(gè)橋狀件，將每個(gè)所述傾斜表面連接至所述截頭圓錐形壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹裝置，其中，所述橋狀件圍繞所述中心軸線連續(xù)地延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的膨脹裝置，其中，每個(gè)卡瓦塊包括一單獨(dú)的橋狀件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的膨脹裝置，其中，所述截頭圓錐形壁的傾斜角基本等于至少一個(gè)所述傾斜表面的傾斜角。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的膨脹裝置，其中，至少一個(gè)所述卡瓦塊包括與和所述傾斜表面相關(guān)的傾斜端相對(duì)的遠(yuǎn)端，并且其中，至少一個(gè)所述卡瓦塊包括基本平行于所述中心軸線從所述傾斜端縱向向外地延伸的突出件。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的膨脹裝置，其中，至少一個(gè)所述卡瓦塊包括與和所述傾斜表面相關(guān)的傾斜端相對(duì)的遠(yuǎn)端，并且其中，所述橋狀件位于沿著所述傾斜表面的距離所述傾斜端的一偏移距離處。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的膨脹裝置，其中，所述橋狀件位于沿著所述截頭圓錐形表面的距離所述頂端的一偏移距離處。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的膨脹裝置，其中，至少一個(gè)所述卡瓦塊包括與和所述傾斜表面相關(guān)的傾斜端相對(duì)的遠(yuǎn)端，其中，所述橋狀件位于沿著所述傾斜表面的距離所述傾斜端的一偏移距離處，并且其中，所述橋狀件位于沿著所述截頭圓錐形表面的距離所述頂端的一偏移距離處。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的膨脹裝置，其中，至少一個(gè)所述卡瓦塊包括用于接收齒板組件的一部分的接收件。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的膨脹裝置，其中，至少一個(gè)所述卡瓦塊包括用于接收齒塊的接收件。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的膨脹裝置，其中，至少兩個(gè)相鄰卡瓦塊每個(gè)包括與和所述傾斜表面相關(guān)的傾斜段相對(duì)的遠(yuǎn)端，并且其中，所述至少兩個(gè)相鄰卡瓦塊的所述遠(yuǎn)端通過(guò)卡瓦連接件連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的膨脹裝置，其中，所述卡瓦連接件圍繞所述中心軸線連續(xù)地延伸。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的膨脹裝置，其中，所述卡瓦連接件連接所有多個(gè)卡瓦塊。
14.一種操作井眼維修工具的方法，包括沿著中心軸線縱向地壓縮膨脹裝置；在充分壓縮之后，使多個(gè)卡瓦塊與楔形件分離；使所述楔形件相對(duì)于所述卡瓦塊移動(dòng)；以及在所述楔形件相對(duì)于所述卡瓦塊的充分移動(dòng)之后，使至少兩個(gè)卡瓦塊彼此分離。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，使所述楔形件相對(duì)于所述卡瓦塊移動(dòng)增大了所述卡瓦塊與所述中心軸線之間的徑向距離。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，在實(shí)現(xiàn)所述卡瓦塊與所述中心軸線之間的徑向距離的充分增大之后，使卡瓦塊的一部分或由卡瓦塊承載的裝置中的至少一者接觸套管和井眼中的至少一者。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其中，在使卡瓦塊的一部分或由卡瓦塊承載的裝置中的至少一者接觸套管和井眼中的至少一者之前，使封隔器元件密封地接合所述套管和所述井眼中的至少一者。
18.根據(jù)權(quán)利要求14、15、16或17所述的方法，其中，所述井眼維修工具是橋塞。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述井眼維修工具是壓裂塞。
20.根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述井眼維修工具是層間分隔工具。
全文摘要
一種用于井眼維修工具(10)的膨脹裝置(48)，包括楔形件(52)，包括具有頂端(88)的截頭圓錐形壁，所述楔形件沿著中心軸線同軸地構(gòu)造；多個(gè)卡瓦塊(50)，每個(gè)卡瓦塊包括具有傾斜表面的內(nèi)表面；以及至少一個(gè)橋狀件(94)，將每個(gè)傾斜表面連接至截頭圓錐形壁。一種操作井眼維修工具的方法，包括沿著中心軸線縱向地壓縮膨脹裝置；在充分壓縮之后，使多個(gè)卡瓦塊與楔形件分離；使楔形件相對(duì)于卡瓦塊移動(dòng)；在楔形件相對(duì)于卡瓦塊的充分移動(dòng)之后，使至少兩個(gè)卡瓦塊彼此分離。
文檔編號(hào)E21B33/129GK102575507SQ201080042679
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者羅伯特·K·布克納 申請(qǐng)人:哈里伯頓能源服務(wù)公司