專利名稱：用于控制流體流動的可陷縮式套管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對一種用于減少流量的設(shè)備，尤其是一種當(dāng)流動是來自井眼的開采流體的不受控流動時用于減少流量的設(shè)備。
背景技術(shù)：
美國專利N0.5，253，585公開了爆炸主炸藥對稱地位于形成通路的管狀部件周圍，例如井管組件周圍。主炸藥在所述部件的外部且在徑向上與所述部件間隔開，并通過重介質(zhì)例如土壤與所述部件相聯(lián)，重介質(zhì)適于將所產(chǎn)生的爆炸能量以介質(zhì)所施加的壓力脈沖的形式傳遞給管狀部件。主炸藥的外表面提供有起爆炸藥，以啟動指向管狀部件的爆炸波。設(shè)置一層重介質(zhì)，以限制主炸藥的非耦聯(lián)表面，并延緩爆炸氣體遠(yuǎn)離管狀部件的排放。最終，在爆炸時集中、匯合的壓力脈沖施加給管狀部件，使其對稱地卷曲而限制通路。美國專利N0.5，253，585的全部內(nèi)容以引用的方式被結(jié)合于此。美國專利N0.7，779，760公開了一種聚能炸藥組件，其包括外殼、第一聚能炸藥、波形中繼炸藥和位于外殼中的第二聚能炸藥。該組件被構(gòu)造成，使得由第一聚能炸藥的起爆形成的第一有效單元引起波形中繼炸藥的爆炸，波形中繼炸藥的爆炸又引起第二聚能炸藥的起爆，以形成第二有效單元。第一有效單元運(yùn)動到外殼的第二端之外，以造成對外部目標(biāo)的第一類損壞，第二有效單元還運(yùn)動到第二端之外，以造形對目標(biāo)的第二類損壞。聚能炸藥在本領(lǐng)域是已知的，美國專利N0.7，779，760是其中一個例子。美國專利N0.7，779，760全部內(nèi)容以引用的方式被結(jié)合于此。美國專利N0.4，602，794公開了一種在油井或氣井鉆機(jī)上使用的環(huán)形防噴器，該環(huán)形防噴器具有下外殼、上外殼、彈性密封裝置、穿過外殼同軸地設(shè)置的豎直孔眼和用于致動密封裝置的豎直運(yùn)動活塞，其中，上外殼的內(nèi)表面和下外殼的內(nèi)表面是延伸至所述豎直孔眼的同心球形表面。彈性密封裝置包括在密封裝置的頂部和底部之間延伸的鋼段，密封裝置的頂部和底部以及鋼段具有與上外殼和下外殼的球形表面協(xié)同動作的球形表面。上外殼、下外殼均包括從上外殼、下外殼上的球形表面向下延伸的豎直壁，豎直運(yùn)動活塞密封地接合該豎直壁。美國專利N0.4，602，794全部內(nèi)容以引用的方式被結(jié)合于此。美國專利N0.7，354，026公開了一種用于沖壓式防噴器的剪切式全封閉防噴器閘板的單片式密封件。該密封件包括長形部件，所述長形部件具有帶有弧形上表面和下表面的大體上半圓形的截面。所述下表面具有一對橫向延伸的側(cè)面，所述側(cè)面向外漸縮，并具有與之結(jié)合的金屬外帽。該金屬外帽形成一銳角部，該銳角部與剪切式全封閉防噴器閘板組件的上閘板中形成的互補(bǔ)凹槽接合。美國專利N0.7，354，026全部內(nèi)容以引用的方式被結(jié)合于此。美國專利N0.5, 251,702公開了 一種地面控制的井下安全閥，其中，由來自地面上的第一源的控制壓力流體引起的用于打開閥的作用力部分地被由來自地面上的第二源的基準(zhǔn)壓力流體引起的作用力抵消，從而該閥響應(yīng)于失效狀況而關(guān)閉。美國專利N0.5，251，702全部內(nèi)容以引用的方式被結(jié)合于此。
因此，本領(lǐng)域存在如下一種或更多種需要:改進(jìn)的用于控制油和氣從井溢出的系統(tǒng)和方法；改進(jìn)的用于遠(yuǎn)程控制油和氣從井溢出的系統(tǒng)和方法；改進(jìn)的用于緊急情況時遠(yuǎn)程控制油和氣從井溢出的系統(tǒng)和方法；和/或改進(jìn)的用于在井眼出現(xiàn)堵塞時遠(yuǎn)程控制油和氣從井溢出的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面提供了一種可陷縮的套管裝置，包括:插入外殼，所述插入外殼具有:外表面和內(nèi)表面，該套管裝置通過所述外表面與外界環(huán)境流體隔離，所述內(nèi)表面具有型面輪廓，以及所述外表面與所述內(nèi)表面之間的連接部，其中，所述連接部能夠與管狀元件流體密封地連接；可變形插入件，所述可變形插入件具有內(nèi)表面和外表面，可變形插入件的所述外表面配合在所述插入外殼的所述型面輪廓內(nèi)，可變形插入件的所述內(nèi)表面能夠容納流體并具有第一內(nèi)徑，所述可變形插入件具有有助于變形的性能；爆炸材料，該爆炸材料響應(yīng)于激勵信號，生成壓力脈沖,所述爆炸材料具有內(nèi)表面、外表面和組分,爆炸材料的所述外表面配合在所述插入外殼的所述型面輪廓內(nèi)，爆炸材料的所述內(nèi)表面在所述可變形插入件的所述外表面之外；和觸發(fā)器，所述觸發(fā)器能夠生成所述激勵信號。本發(fā)明的另一個方面提供了一種用于控制流動的方法，包括:提供可陷縮的套管裝置，所述可陷縮的套管裝置具有插入外殼、爆炸材料、具有內(nèi)徑的可變形插入件和觸發(fā)器；提供第一管狀元件和第二管狀元件；將所述可陷縮的套管裝置安裝在所述第一管狀元件和所述第二管狀元件之間；將所述第二管狀元件以及含有所述可陷縮的套管裝置的所述第一管狀元件下降至井眼中的選定位置；和在所述井眼內(nèi)固定所述第一管狀元件、所述可陷縮的套管裝置和所述第二管狀元件。


為了能夠詳細(xì)地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點，已經(jīng)參照附圖所示出的本發(fā)明的實施例對本發(fā)明進(jìn)行了更具體的說明。這些附圖僅用于說明本發(fā)明的典型實施例，并不被認(rèn)為是對其范圍的限制，因為本發(fā)明可以允許其他等效的實施例。這些附圖不一定是按比例的，為了清楚簡明起見，這些附圖中的某些特征和某些視圖可以以放大的比例示出或示意性地示出。圖1是可陷縮的套管裝置的初始狀態(tài)的示意圖。圖2是圖1所示的可陷縮的套管裝置的初始狀態(tài)的截面視圖。圖3是可陷縮的套管裝置的激活狀態(tài)的示意圖。圖4是圖3中所示的可陷縮的套管裝置的激活狀態(tài)的截面視圖。圖5是位于海底井上方的可陷縮的套管裝置的示意圖。
具體實施例方式在上面標(biāo)記的附圖中顯示了本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選的實施例，下面將對此進(jìn)行詳細(xì)描述?？梢詤⒄赵诤５篆h(huán)境的井中使用的某些特征和技術(shù)描述實施例。圖1:
圖1是可陷縮的套管裝置100的初始狀態(tài)的示意圖。上管2的外表面可旋轉(zhuǎn)地連接到插入外殼6的外表面或內(nèi)表面。上管2通過其外表面而可與外界環(huán)境26流體隔離。插入外殼6可以是用于油田管的普通鋼，例如N-80或P-110，并且在拉伸、壓縮、破裂或扭矩方面，可以與上管2或下管20同樣強(qiáng)，或者比它們更強(qiáng)，不過，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，也存在插入外殼6在某些方面比周圍材料弱的情況。插入外殼6包含能夠接收爆炸材料8和可變形插入件4的空間。插入外殼6也可以包含用于容納觸發(fā)器16和信號線18的額外的空間。插入外殼6可以包含為所包含材料的熱膨脹、絕緣材料、絕緣流體、減震器、O形環(huán)、壓力安全殼裝置、溫度傳感器或壓力傳感器等留有的額外的空間。套管裝置通過插入外殼6的外表面而可與外界環(huán)境26流體隔離。圖1所示的空間的任何顯示僅僅是說明性的，不應(yīng)當(dāng)拿來表明本發(fā)明。插入外殼6可以小于40英尺，例如小于20英尺，例如是10英尺。插入外殼6從可旋轉(zhuǎn)的第一連接部10延伸至可旋轉(zhuǎn)的第二連接部10’?？尚D(zhuǎn)的連接部10可以是本領(lǐng)域已知的螺紋連接，其中上管2的外表面形成陽螺紋端，插入外殼6的內(nèi)表面形成陰螺紋端。可旋轉(zhuǎn)的連接部10也可以包含O形環(huán)、塑料擋圈、粘性流體等等。可旋轉(zhuǎn)的連接部10可以與周圍材料一樣強(qiáng)，或者比周圍材料強(qiáng)，不過，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，也存在可旋轉(zhuǎn)的連接部10比周圍材料弱的情況。可旋轉(zhuǎn)的連接部10可以與外界環(huán)境26流體密封地隔離。可旋轉(zhuǎn)的連接部10也可以是金屬-金屬密封、卡合密封、焊接密封或?qū)蓚€大體上圓柱形的金屬對象緊固在一起的任何其他方式。上管2在密封面14處密封地接合可變形插入件4。密封面14可以是金屬-金屬密封、帶有O形環(huán)插入件的金屬密封、帶有粘性流體的金屬密封或本領(lǐng)域已知的任何其他密封。密封面14可以與外界環(huán)境26流體密封地隔離。雖然顯示的密封面14帶有傾斜邊緣，但是，密封面14可以是鈍邊緣、圓形邊緣或本領(lǐng)域已知的任何其他邊緣。可變形插入件4被容納在插入外殼6內(nèi)。可變形插入件4從第一密封面14延伸到第二密封面14’，使得可變形插入件4的最小內(nèi)徑可至少與上管2或下管20的最小內(nèi)徑一樣大。下管20從第二密封面14’開始并延伸到井內(nèi)并通過可旋轉(zhuǎn)的第二連接部10’與插入外殼6相連接。下管20可類似于如上所討論的上管2。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，也存在可變形插入件4的最小內(nèi)徑可以小于上管2或下管20的最小內(nèi)徑的情況?？勺冃尾迦爰?可以是優(yōu)先于周圍的上管2、插入外殼6或下管20而陷縮的材料，該材料例如是銅、銅合金、低碳鋼等等?？勺冃尾迦爰?可以包含在其外表面上的刻蝕、凹陷、凹痕等等，以形成局部壓力位置，并引起受控的陷縮?？勺冃尾迦爰?可具有在其上端或下端的材料集中部12，以便減少上端或下端的變形，這可以使未來的恢復(fù)操作更容易。可變形插入件4也可以保護(hù)爆炸材料8、觸發(fā)器16或信號線18免受傳統(tǒng)完井或修井行為引起的損壞?？梢栽诟鱾€可變形插入件4上進(jìn)行測試，以確定優(yōu)選設(shè)計從而優(yōu)化或預(yù)測彎折特性。爆炸材料8位于插入外殼6的內(nèi)表面與可變形插入件4的外表面之間。爆炸材料8可以圍繞插入外殼6徑向延伸，使得爆炸材料8具有盤形或圓筒形形狀。爆炸材料8的內(nèi)表面與可變形插入件4的外表面之間的空隙,或者爆炸材料8的外表面與插入外殼6的內(nèi)表面之間的空隙，可取決于所使用的材料、壓力、溫度、應(yīng)用等等。爆炸材料8的組分可以基于高熔點爆炸物(HMX)、環(huán)三亞甲基三硝胺(RDX)、六硝基-1，2-二苯乙烯(HNS)、季戊四醇四硝酸酯(PETN)或本領(lǐng)域已知的任何其他爆炸材料。對于給定的應(yīng)用，可基于壓力、溫度、套管重量、壁厚、可變形插入件4厚度等來確定爆炸材料8的組分、爆炸材料的量或隨后的形狀或設(shè)計。圖1所示的爆炸材料8的長方形形狀純粹是說明性的，不應(yīng)當(dāng)表示長方形或直邊緣形狀是必要的。爆炸材料8可以設(shè)計成，使得壓力波向內(nèi)行進(jìn)以使可變形插入件4陷縮，同時使插入外殼6基本上不變形。觸發(fā)器16可以提供激活爆炸材料8的初始能量。觸發(fā)器16可以通過信號線18連接至爆炸材料8。信號線18可以從觸發(fā)器16向爆炸材料8傳送信號。觸發(fā)器16和信號線18可被容納在插入外殼6內(nèi)，不過，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，根據(jù)應(yīng)用，觸發(fā)器16可以部分地被容納在插入外殼6內(nèi)，或者位于插入外殼6外部。人們希望的是，可陷縮的套管裝置100具有軸對稱性，觸發(fā)器16和信號線18可以例外。開采流體，其可以包括油、氣、水、化學(xué)品、懸浮沙、懸浮支撐劑、積垢等等，按照箭頭22和24所示的方向，流過由下管20的內(nèi)表面、可變形插入件4的內(nèi)表面和上管2的內(nèi)表面所限定的空間內(nèi)部。下管20的內(nèi)表面、可變形插入件4的內(nèi)表面和上管2的內(nèi)表面以及可旋轉(zhuǎn)的連接部10、密封面14和14’等都可以被設(shè)計成使開采流體與外界環(huán)境26流體密封地隔離。在未激活模式下，由箭頭22表示的進(jìn)入可變形插入件4的開采流體流量可以等于由箭頭24表示的排出可變形插入件4的開采流體流量。在某些情況下，上管2和下管20可以是被稱為“短管節(jié)”或“短節(jié)”的短管件，其可以暫時地或永久地附著到可陷縮的套管裝置100上?！岸坦?jié)”和可陷縮的套管裝置100通常被稱為“組件"。這些“短節(jié)”可以在與可陷縮的套管裝置100相對的端部上具有可旋轉(zhuǎn)的連接部10，該連接部允許整個“組件”可旋轉(zhuǎn)地連接于已有的管柱。這可以減少使可陷縮的套管裝置100整合到已有的管柱中所需的時長。圖2:圖2是通過圖1中線A-A’的截面視圖，其顯示了可陷縮的套管裝置100的初始狀態(tài)。這里只論述不同于圖1的那些零件，其余特征參照圖1更全面地解釋。可變形插入件4被容納在插入外殼6內(nèi)。爆炸材料8位于插入外殼6的內(nèi)表面與可變形插入件4的外表面之間。爆炸材料8可以圍繞插入外殼6徑向延伸，使得爆炸材料8具有盤形或圓筒形形狀。作為選擇，爆炸材料8可以在插入外殼6的第一圓周周圍徑向延伸，而不是沿著插入外殼6的第二圓周延伸，這樣，爆炸材料8可以選擇性地被包含在插入外殼6內(nèi)。爆炸材料8的內(nèi)表面與可變形插入件4的外表面之間的空間，或者爆炸材料8的外表面與插入外殼6的內(nèi)表面之間的空間，可取決于所使用的材料、壓力、溫度、應(yīng)用等等。圖3:圖3是可陷縮的套管裝置100的激活狀態(tài)的示意圖。這里只論述不同于圖1的那些零件，其余特征參照圖1更全面地解釋。當(dāng)激活觸發(fā)器16時，信號可以通過信號線18以激活爆炸材料8。爆炸材料8可以被設(shè)計成形成巨大的壓力波動。巨大的壓力波動可以朝著可變形插入件4的外表面徑向向內(nèi)行進(jìn)，如箭頭306所示?？勺冃尾迦爰?通過以減小可變形插入件4的最小內(nèi)徑的方式改變形狀而可吸收能量。爆炸材料8的尺寸可被設(shè)計成，使得產(chǎn)生的能量的絕大部分被可變形插入件4吸收，使可變形插入件4變形，而同時使插入外殼6基本上未變形。人們希望的是，已經(jīng)變形的可變形插入件4具有軸對稱性。這可以通過改變可變形插入件4來實現(xiàn)，如參照圖1所論述的。開采流體流過由下管20的內(nèi)表面限定的空間，遇到已經(jīng)變形的可變形插入件4的減小了的最小內(nèi)徑?？勺冃尾迦爰?的最小內(nèi)徑可以部分地至完全地減小，使得可變形插入件4起到限流器的作用。由箭頭302表示的進(jìn)入可變形插入件4的開采流體流量可以小于由箭頭304表示的排出可變形插入件4的開采流體流量。雖然圖3顯示可變形插入件4的最小內(nèi)徑在沿著該可變形插入件4長度的某些位置被完全減小了，但是，這不應(yīng)當(dāng)拿來表明部分減小的最小內(nèi)徑被排除在本發(fā)明之外。開采流體通過下管20、插入外殼6和上管2保持與外界環(huán)境26流體密封地隔離。正如參照圖1所論述的，插入外殼6可以在拉伸、壓縮、破裂或扭矩方面與上管2或下管20同樣強(qiáng)，或者比它們更強(qiáng)，不過，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，也存在插入外殼6在某些方面比周圍材料弱的情況。這樣，雖然可變形插入件4可變形，并且爆炸材料8可被消耗，但是，系統(tǒng)內(nèi)可以保持充分的強(qiáng)度。在本發(fā)明的另一個實施例中，可以改變觸發(fā)器16或信號線18或?qū)ζ溥M(jìn)行預(yù)編程，使得爆炸材料8由遠(yuǎn)程生成的信號激活。該信號可以在緊急狀況下發(fā)送，或者在已經(jīng)超過某些井參數(shù)的時候發(fā)送?？梢愿淖冇|發(fā)器16或信號線18，或者對其進(jìn)行編程，以響應(yīng)于時間、壓力、溫度、密度、流量等選擇性地進(jìn)行激活。觸發(fā)器16或信號線18可以使用控制回路來檢測與基準(zhǔn)參數(shù)的偏差或在一定時長內(nèi)檢測偏差。也可以改變觸發(fā)器16或信號線18或者對其進(jìn)行編程以終止激活程序、對其進(jìn)行重置或完全解除。作為選擇，可以改變觸發(fā)器16或信號線18或?qū)ζ溥M(jìn)行預(yù)編程，使得爆炸材料8由差壓激活。這可以是固有差壓，例如某些參數(shù)在可接受范圍之外時形成的差壓。這可以實現(xiàn)全自動系統(tǒng)。作為選擇，可以是在修井或控井作業(yè)期間有意施加的人工差壓。這樣，可陷縮的套管裝置100可以在最初鉆井和完井作業(yè)期間或者在修井期間進(jìn)行安裝?？上菘s的套管裝置100可以無限期地留在井中，而不會影響開采流體流動、井眼完整性或井眼可用性。可陷縮的套管裝置100可以只在需要時激活，或者例如從不激活，并且在井眼停產(chǎn)時被移除?？勺冃尾迦爰?或爆炸材料8可以被設(shè)計成，使得可變形插入件4的上段或下段包含材料集中部12，正如參照圖1所論述的。可變形插入件4在上部或下部的材料集中部12附近保持基本上不變形。這可以允許油田工具被送到可變形插入件4的上部部分內(nèi)，以在陷縮之后部分地或完全地增大可變形插入件4的最小內(nèi)徑。這些工具可以包括小直徑工作管柱、型鍛工具、銑刀、擴(kuò)孔器等等。作為選擇，工具可被下送以鎖定到可變形插入件4的上部部分上，并施加拉伸力或壓縮力，以將可變形插入件4拉入或推出井眼。也可以將替代的工具下送以鎖定到可變形插入件4的上部部分上，并執(zhí)行本領(lǐng)域已知的修補(bǔ)式修井作業(yè)。圖4:圖4是通過圖3中線B-B’的截面視圖，其顯示了可陷縮的套管裝置100的激活狀態(tài)。這里只論述不同于圖1-圖3的那些零件，其余特征參照圖1-圖3更全面地解釋。爆炸材料8已經(jīng)被激活。爆炸材料8可以被設(shè)計成形成巨大的壓力波動。巨大的壓力波動朝著可變形插入件4的外表面徑向向內(nèi)行進(jìn)，如箭頭306所示。可變形插入件4已經(jīng)通過以減小可變形插入件4的最小內(nèi)徑的方式改變形狀而吸收了能量。爆炸材料8的尺寸可被設(shè)計成，使得產(chǎn)生的能量的絕大部分被可變形插入件4吸收，從而在使可變形插入件4變形的同時使插入外殼6基本上不變形。圖4示出了爆炸材料8的一個可能的路徑，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，可以消耗至少一部分爆炸材料8，以形成壓力波，或者可以消耗或?qū)嵸|(zhì)上改變爆炸材料8的外表面和內(nèi)表面。可變形插入件4仍然被容納在插入外殼6內(nèi)。此時可變形插入件4表現(xiàn)為限流器，以減小開采流體通過可變形插入件4的流量。圖5:圖5是井場500的示意圖。這里只論述不同于圖1-圖4的那些零件，其余特征參照圖1-圖4更全面地解釋。下管20連接于儲層502。開采流體從儲層502沿箭頭504的方向流入下管20?？上菘s的套管裝置100可以流體密封地連接于下管20和上管2。井眼的附加的穿孔件(jewelry)506可以被容納在上管2中，這種穿孔件506可以是地面控制的井下安全閥(SCSSV)。上管2連接于井口裝置508。井口裝置508可位于地面510上。環(huán)境512可以是海洋、湖泊、空氣等等，這取決于井場500的位置?？上菘s的套管裝置100可以是在管柱中整裝且不突出的，并且可以整合到傳統(tǒng)管柱中?？上菘s的套管裝置100可以位于穿孔件506下方，并且可以位于井口裝置下方250英尺至2500英尺之間的深度，例如位于井口裝置下方400英尺至1000英尺之間的深度，例如位于井口裝置下方500英尺的深度。穿孔件506可以包含外部控制線，例如在地面控制的井下安全閥的情況下，人們希望的是，將可陷縮的套管裝置100安裝在管柱的不包含外部控制線的部分中。可陷縮的套管裝置100可以安裝在由給定的井場500設(shè)計確定的深度處，以增加使任何待控制的流動都位于可陷縮的套管裝置100和儲層502之間的可能性?？上菘s的套管裝置100可以被設(shè)計成，使得在井場500處于修井模式并且工作管柱514從地面下送穿過可陷縮的套管裝置100的情況下，可變形插入件4將陷縮到工作管柱514的外表面上。工作管柱514的最小內(nèi)徑基本保持不變。作為選擇，可陷縮的套管裝置100可以被設(shè)計成，可變形插入件4將陷縮到工作管柱514的外表面上，使得一部分工作管柱514本身也陷縮，并減小工作管柱514的最小內(nèi)徑。在這兩種形式中，至少可引入局部限流作用，以限制來自儲層502的開采流體的流量。正如參照圖1-圖4所論述的，在井的壽命周期中，可陷縮的套管裝置100可以被遠(yuǎn)程激活或解除激活。與穿孔件506不同的是，可陷縮的套管裝置100可以在不需要控制線或液壓管線的情況下操作。可陷縮的套管裝置100可到達(dá)已經(jīng)可旋轉(zhuǎn)地連接于上管2和下管20的一段的位置，以致可陷縮的套管裝置100易于安裝在整個管柱中，而不需要額外的工具。說明性實施例:在一個實施例中，公開了一種可陷縮的套管裝置，包括:插入外殼，所述插入外殼具有:外表面和內(nèi)表面，所述套管裝置通過所述外表面與外界環(huán)境流體隔離，所述內(nèi)表面具有型面輪廓，以及所述外表面與所述內(nèi)表面之間的連接部，其中，所述連接部能夠流體密封地連接于一管狀元件；可變形插入件，所述可變形插入件具有內(nèi)表面和外表面，所述可變形插入件的所述外表面配合在所述插入外殼的所述型面輪廓內(nèi)，所述可變形插入件的所述內(nèi)表面能夠容納流體并具有第一內(nèi)徑，所述可變形插入件具有有助于變形的性能；爆炸材料，該爆炸材料響應(yīng)于激勵信號生成壓力脈沖，所述爆炸材料具有內(nèi)表面、外表面和組分，所述爆炸材料的所述外表面配合在所述插入外殼的所述型面輪廓內(nèi)，所述爆炸材料的所述內(nèi)表面在所述可變形插入件的所述外表面外；和觸發(fā)器，所述觸發(fā)器能夠生成所述激勵信號。在某些實施例中，所述觸發(fā)器包括用于接收輸入信號的接收器。在某些實施例中，該套管裝置還包括流體密封地連接于所述插入外殼的管狀元件，所述管狀元件包括內(nèi)表面和外表面以及所述內(nèi)表面的直徑。在某些實施例中，該套管裝置還包括用于將所述激勵信號傳送給所述爆炸材料的信號線。在某些實施例中，所述可變形插入件還包括密封面，所述密封面與所述管狀元件流體密封地抵接。在某些實施例中，該套管裝置還包括在特定位置的材料集中部以提高變形特性。在某些實施例中，所述可變形插入件還包括缺陷，所述缺陷使所述可變形插入件以可預(yù)測的方式變形。在某些實施例中，所述可變形插入件的第一內(nèi)徑至少與所述管狀元件內(nèi)徑一樣大。在某些實施例中，所述爆炸材料的所述組分根據(jù)所述外界環(huán)境確定。在某些實施例中，所述管狀元件通過螺紋連接部連接于所述插入外殼。在一個實施例中，公開了一種用于控制流動的方法，包括:提供可陷縮的套管裝置，所述可陷縮的套管裝置具有插入外殼、爆炸材料、具有內(nèi)徑的可變形插入件和觸發(fā)器；提供第一管狀元件和第二管狀元件；將所述可陷縮的套管裝置安裝在所述第一管狀元件和所述第二管狀元件之間；將所述第二管狀元件以及含有所述可陷縮的套管裝置的所述第一管狀元件下降至井眼中的選定位置；和將所述第一管狀元件、所述可陷縮的套管裝置和所述第二管狀元件固定在所述井眼內(nèi)。在某些實施例中，該方法還包括激活所述觸發(fā)器。在某些實施例中，該方法還包括將來自所述觸發(fā)器的信號發(fā)送給所述爆炸材料，其中，所述信號導(dǎo)致所述爆炸材料生成朝著所述可變形插入件徑向向內(nèi)傳輸?shù)膲毫γ}沖。在某些實施例中，該方法還包括使所述可變形插入件變形，其中使所述可變形插入件的所述內(nèi)徑減小。在某些實施例中，該方法還包括使開采流體以第一流量沿著所述井眼向上流動。在某些實施例中，該方法還包括使所述可變形插入件變形，其中，使所述可變形插入件的所述內(nèi)徑減小，所述開采流體以小于第一流量的第二流量流動。在某些實施例中，該方法還包括在可變形插入件的內(nèi)徑已經(jīng)減小之后增大所述內(nèi)徑。在某些實施例中，在所述安裝步驟中，所述管狀元件和所述可陷縮的套管裝置流體密封地連接。在某些實施例中，所述可變形插入件還包括缺陷，所述缺陷使所述可變形插入件以可預(yù)測的方式變形。從上文描述中可以明白，在沒有脫離本發(fā)明實質(zhì)的情況下，可以在本發(fā)明的優(yōu)選實施例和可選實施例中進(jìn)行各種修改和改變。本說明書僅為了進(jìn)行說明，不應(yīng)當(dāng)解釋為限制意義。本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)僅由所附的權(quán)利要求書的語言確定。權(quán)利要求中的術(shù)語“包括”指的是“至少包括”，這樣，權(quán)利要求中提及的元件列表是開放的組。"一"及其他單數(shù)術(shù)語用來包括它們的復(fù)數(shù)形式，除非另有明確排除。
權(quán)利要求
1.一種可陷縮的套管裝置，包括: 插入外殼，所述插入外殼具有:外表面和內(nèi)表面，所述外表面與外界環(huán)境流體隔離，所述內(nèi)表面具有型面輪廓；以及處于所述外表面與所述內(nèi)表面之間的連接部，其中，所述連接部能夠流體連接于管狀元件； 可變形插入件，所述可變形插入件具有內(nèi)表面和外表面，可變形插入件的所述外表面配合在所述插入外殼的所述型面輪廓內(nèi)，可變形插入件的所述內(nèi)表面能夠容納流體并具有第一內(nèi)徑，所述可變形的插入物具有有助于變形的性能； 爆炸材料，該爆炸材料響應(yīng)于激勵信號而生成壓力脈沖，所述爆炸材料具有內(nèi)表面、夕卜表面和組分，爆炸材料的所述外表面配合在所述插入外殼的所述型面輪廓內(nèi)，爆炸材料的所述內(nèi)表面在所述可變形插入件的所述外表面外；和 觸發(fā)器，所述觸發(fā)器能夠生成所述激勵信號。
2.如權(quán)利要求1所述的 可陷縮的套管裝置，其中，所述觸發(fā)器包括用于接收輸入信號的接收器。
3.如權(quán)利要求1所述的可陷縮的套管裝置，還包括流體連接于所述插入外殼的管狀元件，所述管狀元件具有內(nèi)表面和外表面以及所述內(nèi)表面的直徑。
4.如權(quán)利要求1所述的可陷縮的套管裝置，還包括用于將所述激勵信號傳送給所述爆炸材料的信號線。
5.如權(quán)利要求1所述的可陷縮的套管裝置，其中，所述可變形插入件還包括密封面，所述密封面與所述管狀元件流體抵接。
6.如權(quán)利要求1所述的可陷縮的套管裝置，其中，所述可變形插入件還包括在特定位置的材料集中部以提高變形特性。
7.如權(quán)利要求1所述的可陷縮的套管裝置，其中，所述可變形插入件還包括缺陷，所述缺陷使所述可變形插入件以可預(yù)測的方式變形。
8.如權(quán)利要求3所述的可陷縮的套管裝置，其中，所述可變形插入件的第一內(nèi)徑至少與所述管狀元件的內(nèi)徑一樣大。
9.如權(quán)利要求1所述的可陷縮的套管裝置，其中，所述爆炸材料的所述組分根據(jù)所述外界環(huán)境確定。
10.如權(quán)利要求3所述的可陷縮的套管裝置，其中，所述管狀元件通過螺紋連接部連接于所述插入外殼。
11.一種用于控制流動的方法，包括: 提供一可陷縮的套管裝置，所述可陷縮的套管裝置具有插入外殼、爆炸材料、具有內(nèi)徑的可變形插入件以及觸發(fā)器； 提供第一管狀元件和第二管狀元件； 將所述可陷縮的套管裝置安裝在所述第一管狀元件和所述第二管狀元件之間； 將所述第二管狀元件和含有所述可陷縮的套管裝置的所述第一管狀元件下降至井眼中的選定位置；和 將所述第一管狀元件、所述可陷縮的套管裝置和所述第二管狀元件固定在所述井眼內(nèi)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括激活所述觸發(fā)器。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括將來自所述觸發(fā)器的信號發(fā)送給所述爆炸材料，其中，所述信號導(dǎo)致所述爆炸材料生成朝著所述可變形插入件徑向向內(nèi)傳輸?shù)膲毫γ}沖。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括使所述可變形插入件變形，其中使所述可變形插入件的所述內(nèi)徑減小。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括使開采流體以第一流量沿著所述井眼向上流動。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括使所述可變形插入件變形，其中，使所述可變形插入件的所述內(nèi)徑減小，所述開采流體以小于第一流量的第二流量流動。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括在所述可變形插入件的所述內(nèi)徑已經(jīng)減小之后增大所述內(nèi)徑。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，在所述安裝步驟中，所述第一和第二管狀元件和所述可陷縮的套管裝置流體連接。
19.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述可變形插入件還包括缺陷，所述缺陷使所述可變形插入件以可預(yù)測的方 式變形。
全文摘要
一種可陷縮的套管裝置，包括插入外殼，所述插入外殼具有外表面和內(nèi)表面，該套管裝置通過所述外表面而與外界環(huán)境流體隔離，所述內(nèi)表面具有型面輪廓，以及所述外表面與所述內(nèi)表面之間的連接部，其中，所述連接部能夠流體密封地連接于管狀元件；可變形插入件，所述可變形插入件具有內(nèi)表面和外表面，所述外表面配合在所述插入外殼的所述型面輪廓內(nèi)，所述內(nèi)表面能夠容納流體并具有第一內(nèi)徑，所述可變形插入件具有有助于變形的性能；爆炸材料，該爆炸材料響應(yīng)于激勵信號而生成壓力脈沖，所述爆炸材料具有內(nèi)表面、外表面和組分，所述外表面配合在所述插入外殼的所述型面輪廓內(nèi)，所述內(nèi)表面在所述可變形插入件的所述外表面外；和觸發(fā)器，所述觸發(fā)器能夠生成所述激勵信號。
文檔編號E21B34/06GK103180546SQ201180052401
公開日2013年6月26日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
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