带有可膨胀封隔器的衬管安装件的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月6日提交的美国专利申请第16/001,634号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

本公开涉及在井筒内使用可膨胀封隔器。

背景技术：

可膨胀封隔器是这样的一种封隔器，该封隔器使用可膨胀囊体使封隔器元件抵靠套管或井筒扩张。有时需要准备落球或油管串移动以用于设置可膨胀封隔器。可以使用例如通过施加泵压提供的液压压力来使可膨胀封隔器膨胀。可膨胀封隔器具有相对较大的扩张率，这在过油管作业中可能非常有用，在该过油管作业中，油管尺寸或完井部件可以对被设计用于设置在油管下方的套管或衬管中的装置施加尺寸限制。

技术实现要素：

本公开描述了与在井筒内使用可膨胀封隔器以例如安装衬管相关的技术。

在此描述的主题的某些方面可以作为一种方法来实施。井工具被定位在井筒内。在井工具被定位在井筒内之前，井工具具有初始外径。井工具包括可变形衬管、被定位在可变形衬管内的第一可膨胀封隔器和围绕可变形衬管定位的第二可膨胀封隔器。第一可膨胀封隔器被膨胀以使可变形衬管变形，使得可变形衬管的内衬管直径在可变形衬管被变形之后等于或大于井工具的初始外径。第二可膨胀封隔器被膨胀，从而以密封的方式接触井筒的内壁。

这方面和其它方面可以包括以下特征中的一个或多个。

在使第一可膨胀封隔器膨胀之后，第一可膨胀封隔器可以被从可变形衬管内移除。

使第二可膨胀封隔器膨胀可以包括使硬化流体流入到第二可膨胀封隔器中。使第二可膨胀封隔器膨胀可以包括允许硬化流体在第二可膨胀封隔器内固化，以使得第二可膨胀封隔器保持永久膨胀。

井工具可以包括独立地联接到第一可膨胀封隔器和第二可膨胀封隔器中的每一个的膨胀工具。膨胀工具可以被构造成传送液压压力以使第一可膨胀封隔器和第二可膨胀封隔器中的每一个独立地膨胀。

井工具可以包括管状连接件，在井工具被定位在井筒内之前，所述管状连接件将膨胀工具连接到第二可膨胀封隔器。管状连接件可以被构造成允许膨胀工具和第二可膨胀封隔器之间的流体连通。井工具可以包括连接到管状连接件的防回流装置。防回流装置可以被定位成离第二可膨胀封隔器比离膨胀工具更近。防回流装置可以被构造成允许流体从膨胀工具流动通过防回流装置到达第二可膨胀封隔器。防回流装置可以被构造成防止流体从第二可膨胀封隔器流动通过防回流装置到达膨胀工具。管状连接件可以包括工程薄弱点，所述工程薄弱点沿着管状连接件被定位成离第二可膨胀封隔器比离膨胀工具更近。管状连接件可以被构造成响应于在管状连接件上施加拉伸应变而在工程薄弱点处断裂。

在使第二可膨胀封隔器膨胀之后，膨胀工具可以远离第二可膨胀封隔器移动，使得管状连接件在工程薄弱点处断裂。在使得第二可膨胀封隔器膨胀之后，膨胀工具可以被从井筒内移除。

可变形衬管可以包括第一开槽端部和与第一开槽端部相反的第二开槽端部。

第一开槽端部可以径向向外张开。第二开槽端部可以径向向外张开。

设备件可以被引导到具有张开的第一开槽端部或张开的第二开槽端部的可变形衬管。

可变形衬管变形之后的内衬管直径与可变形衬管变形之前的内衬管直径的比可以在大约1.02至大约3的范围内。

在此描述的主题的某些方面可以作为一种方法被实施。可变形衬管、第一可膨胀封隔器(被定位在可变形衬管内)和第二可膨胀封隔器(围绕可变形衬管定位)被定位在井筒内。通过使第一可膨胀封隔器膨胀来增加可变形衬管的内衬管直径。在增加可变形衬管的内衬管直径之后，通过使第二可膨胀封隔器膨胀来使可变形衬管被永久地固定在井筒内。

这方面和其它方面可以包括以下特征中的一个或多个。

在被定位在井筒内之前，第二可膨胀封隔器可以限定初始外径。增加可变形衬管的内衬管直径可以包括将可变形衬管的内衬管直径增加到至少等于或大于初始外径。

在增加可变形衬管的内衬管直径之后，第一可膨胀封隔器可以被缩小。在增加可变形衬管的内衬管直径之后，第一可膨胀封隔器可以被从可变形衬管内移除。

将可变形衬管永久地固定在井筒内可以包括使第二可膨胀封隔器接触井筒的内壁。

将可变形衬管永久地固定在井筒内可以包括使硬化流体流入到第二可膨胀封隔器中。将可变形衬管永久地固定在井筒内可以包括允许硬化流体在第二可膨胀封隔器内硬化。

本文描述的主题的某些方面可以被实施为一种井工具。该井工具包括被构造成被定位在井筒内的可变形衬管。可变形衬管被构造成径向变形。该井工具包括被构造成被定位在可变形衬管内的第一可膨胀封隔器。第一可膨胀封隔器被构造成在被定位在可变形衬管内时膨胀，以使可变形衬管径向变形。该井工具包括被构造成围绕可变形衬管定位的第二可膨胀封隔器。第二可膨胀封隔器被构造成膨胀至井筒的内壁。

这方面和其它方面可以包括以下特征中的一个或多个。

第二可膨胀封隔器在膨胀之前可以限定井工具的初始外径。第一可膨胀封隔器可以被构造成在被定位在可变形衬管内时膨胀，以使可变形衬管径向变形，使得可变形衬管在径向变形后限定大于井工具的初始外径的内衬管直径。

可变形衬管可以限定内衬管直径。可变形衬管可以被构造成径向变形，使得在被径向变形之后的内衬管直径与在被径向变形前的内衬管直径的比在大约1.02至大约3的范围内。

井工具可以包括独立地以流体连通的方式连接到第一可膨胀封隔器和第二可膨胀封隔器中的每一个的膨胀工具。膨胀工具可以被构造成传送液压压力以使第一可膨胀封隔器和第二可膨胀封隔器中的每一个独立地膨胀。

井工具可以包括管状连接件，在井工具被定位在井筒内之前，所述管状连接件将膨胀工具连接到第二可膨胀封隔器。管状连接件可以被构造成允许膨胀工具和第二可膨胀封隔器之间的流体连通。井工具可以包括连接到管状连接件的防回流装置。防回流装置可以被定位成离第二可膨胀封隔器比离膨胀工具近。防回流装置可以被构造成允许流体从膨胀工具流动通过防回流装置到达第二可膨胀封隔器。防回流装置可以被构造成防止流体从第二可膨胀封隔器流动通过防回流装置到达膨胀工具。管状连接件可以包括工程薄弱点，所述工程薄弱点沿着管状连接件被定位成离第二可膨胀封隔器比离膨胀工具更近。管状连接件可以被构造成响应于在管状连接件上施加拉伸应变而在工程薄弱点处断裂。

在附图和说明书中阐述了本公开的主题的一个或多个实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求，本主题的其它特征、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

图1a是示例性井工具的横截面图。

图1b是图1a的井工具的外部视图。

图1c和图1d是示例性可变形衬管的视图。

图1e和图1f是连接到示例性可膨胀封隔器的示例性膨胀工具的视图。

图2a、图2b和图2c是图1a的井工具在井筒内的示意图。

图3是用于在井筒内使用可膨胀封隔器的示例性方法的流程图。

图4是用于在井筒内使用可膨胀封隔器的示例性方法的流程图。

图5a是示例性井工具的横截面图。

图5b是图5a的井工具的外部视图。

图6a、图6b、图6c和图6d是图5a的井工具在井筒内的示意图。

图7是用于在井筒内使用井工具的示例性方法的流程图。

图8是用于在井筒内使用井工具的示例性方法的流程图。

图9是来自泄漏测试的泄露与时间的曲线图。

具体实施方式

本公开中描述的主题可以在特定实施方式中实施，以便实现以下优点中的一个或多个。衬管可以安装在井筒内，使得在钻井中运行和部署附加的设备。使用可变形衬管允许针对安装在井筒内的设备调整内径。使用可变形衬管允许衬管安装在井筒内，而不会在钻井中引入新的(较小的)限制。例如，可以使可变形衬管扩张使得可变形衬管的内衬管直径等于或大于钻井中内现有的最小内径(例如生产油管)。可变形衬管可以包括开槽端，这些开槽端可以径向向外张开以形成张开的端部。可变形衬管的张开的端部可以接触井筒的内壁，并且张开的端部可以通过扩张的可变形衬管帮助干预工具串。可变形衬管的张开的端部可以在井筒内支撑衬管并使其居中。

图1a示出了井工具100的横截面图。图1b示出了井工具100的外部视图。井工具100包括可变形衬管101、第一可膨胀封隔器103和第二可膨胀封隔器105。可变形衬管101被构造成被定位在井筒内(示例性井筒201在图2a中被示出)。第一可膨胀封隔器103被构造成被定位在可变形衬管101内。第二可膨胀封隔器105被构造成围绕可变形衬管101定位。井工具100可以包括膨胀工具170。膨胀工具170独立地联接到第一可膨胀封隔器103并联接到第二可膨胀封隔器105。

可变形衬管101可以具有管状形状。可变形衬管101被构造成径向变形。因此，可变形衬管101的内衬管直径可以被改变。例如，可变形衬管101的内衬管直径可以通过在径向向外的方向上向可变形衬管101的内表面施加压力而被增加。为了在使可变形衬管101变形之前和之后保持类似的横截面形状，可以在所有径向方向上施加基本相等的压力大小。可以使可变形衬管101变形，以使得可变形衬管101变形后的内衬管直径与可变形衬管101变形前的内衬管直径的比在大约1.02至大约3的范围内。例如，可变形衬管101可以被变形，以使得所述可变形衬管101在变形后的最终内衬管直径约为其在变形前的初始内衬管直径的2倍。在一些实施方式中，可变形衬管101可以被变形，以使得可变形衬管101变形后的内衬管直径与可变形衬管101变形前的内衬管直径的比在大约1.02至大约2、大约1.02至大约1.9、大约1.02至大约1.75、或大约1.02至大约1.5的范围内。随着可变形衬管101的内衬管直径扩张，可变形衬管101的外衬管直径也可以扩张。随着可变形衬管101的内衬管直径扩张，可变形衬管101的厚度(即，外径和内径之间的差)可以减小。用于可变形衬管101的合适材料的非限制性示例是金属或金属材料，例如不锈钢(例如，304l级不锈钢)、inconel合金625(统一编号系统n06625)和合金c276(统一编号系统n10276)。在一些实施方式中，可变形衬管101由耐腐蚀的材料制成。在一些实施方式中，可变形衬管101在塑性变形后保持耐腐蚀性。在一些实施方式中，可变形衬管101包括热塑性聚合物，例如聚醚醚酮。可变形衬管101的示例也在图1c和图1d中被示出，并被更详细地描述。

返回参考图1a和图1b，第一可膨胀封隔器103被构造成在被定位在可变形衬管101内的同时膨胀。第一可膨胀封隔器103可以径向扩张。因为第一可膨胀封隔器103被定位在可变形衬管101内，所以第一可膨胀封隔器103的径向扩张导致可变形衬管101径向变形(例如，扩张)。第一可膨胀封隔器103的纵向长度可以至少等于可变形衬管101的纵向长度。第一可膨胀封隔器103可以具有袋或套筒的形状。在一些实施方式中，第一可膨胀封隔器103可以具有细长的环形形状。用于第一可膨胀封隔器103的合适材料可以耐受大于可变形衬管101的变形压力(即，可变形衬管101变形的压力)的压力，从而允许第一可膨胀封隔器103横跨可变形衬管101的内表面施加径向压力，并有效地使可变形衬管101变形，而不会使第一可膨胀封隔器103破裂。在一些实施方式中，第一可膨胀封隔器103被设计成承受每平方英寸(psi)5000磅或更大的压力而不会破裂。用于第一可膨胀封隔器103的合适材料的非限制性示例是增强橡胶。在一些实施方式中，第一可膨胀封隔器103具有管状形状，且在第一可膨胀封隔器103(类似于液压软管)的两端具有压力连接件(例如，钢压力连接件)。在一些实施方式中，第一可膨胀封隔器103包括橡胶层和织物增强层。

当被定位在可变形衬管101内时，第一可膨胀封隔器103可以被膨胀以使可变形衬管101变形。第一可膨胀封隔器103可以通过使流体从膨胀工具170流动到第一可膨胀封隔器103而膨胀。流入到第一可膨胀封隔器103中的流体可以是可与第一可膨胀封隔器103相容的任何流体；也就是说，流入到第一可膨胀封隔器103中的流体不会降解与构成第一可膨胀封隔器103的材料或以其它方式与所述材料反应。可以流入到第一可膨胀封隔器103中以使第一可膨胀封隔器103膨胀的流体的一些非限制性示例包括水、油、气体或这些的任意组合。通过在第一可膨胀封隔器103被定位在可变形衬管101内的同时使第一可膨胀封隔器103膨胀，压力在径向向外的方向上施加在可变形衬管101上，从而导致可变形衬管101径向变形。在没有利用另一流体使第二封隔器105膨胀的情况下，可变形衬管101的变形也可能会导致第二封隔器105变形、偏移或移动。在一些实施方式中，第一可膨胀封隔器103的膨胀是体积受控的，以便准确和精确地控制可变形衬管101的扩张。第一可膨胀封隔器103应该膨胀，以使得可变形衬管101扩张到扩张后的可变形衬管101的内衬管直径等于或大于井工具100的初始外径(例如，在井工具100被定位在井筒内之前)并且可变形衬管101还不会破裂的点。在一些实施方式中，扩张后的可变形衬管101具有等于或大于井的最小现有限制(例如生产油管或接管型材)的内径的内衬管直径。

第二可膨胀封隔器105被构造成膨胀至井筒的内壁。第二可膨胀封隔器105的纵向长度可以至少等于可变形衬管101的纵向长度。第二可膨胀封隔器105可以具有袋或套筒的形状。在一些实施方式中，第二可膨胀封隔器105可以具有细长的环形形状。第二可膨胀封隔器105可以限定由其环形形状限定的内部容积，其中可变形衬管101可以被放置在该内部容积中，以使得第二可膨胀封隔器105围绕可变形衬管101。在膨胀之前，第二可膨胀封隔器105可以限定井工具100的初始外径。相关的是，第一可膨胀封隔器103可以在被定位在可变形衬管101内时膨胀，以使可变形衬管101径向变形，使得可变形衬管101(在径向变形之后)限定大于井工具100的初始外径的内衬管直径。

用于第二可膨胀封隔器105的合适材料的非限制性示例是增强橡胶。在一些实施方式中，第二可膨胀封隔器105由复合材料制成，例如用弹性体材料增强的矿物。在一些实施方式中，第二可膨胀封隔器105由可以折叠并缠绕在可变形衬管101上的非弹性材料制成，并且第二可膨胀封隔器105被构造成在第一可膨胀封隔器103已经膨胀并使可变形衬管101变形之后展开并膨胀。在一些实施方式中，第二可膨胀封隔器105由在第二可膨胀封隔器105膨胀时可以拉伸的弹性材料制成。第二可膨胀封隔器105可以抵抗破裂和磨损。在一些实施方式中，第二可膨胀封隔器105包括增强材料的织物片，例如覆盖或涂覆有橡胶的玻璃纤维或合成纺织物(例如，由芳族聚酰胺纤维制成)。在一些实施方式中，第二可膨胀封隔器105被设计成承受75psi或更大的压力。

当围绕可变形衬管101被定位时，第二可膨胀封隔器105可以被膨胀以接触井筒的内壁(内壁250的示例在图2b中被示出)。第二可膨胀封隔器105的扩张可以在第二可膨胀封隔器105的外表面和井筒的内壁之间以及还在第二可膨胀封隔器105的外表面和可变形衬管101的外表面之间形成密封。流体可以从膨胀工具170流动到第二可膨胀封隔器105，以便使第二可膨胀封隔器105膨胀。在一些实施方式中，第一可膨胀封隔器103可以继续将压力施加在可变形衬管101的内表面上，以抵消由第二可膨胀封隔器105在可变形衬管101的外表面上施加的压力。在第二可膨胀封隔器105膨胀的同时，来自第一可膨胀封隔器103的压力可以防止可变形衬管101径向向内变形(即收缩)。在一些实施方式中，在使第二可膨胀封隔器105膨胀之前，第一可膨胀封隔器103缩小(或者施加到第一可膨胀封隔器103的压力被移除)。在第二可膨胀封隔器105膨胀时由第二可膨胀封隔器105施加在可变形衬管101的外表面上的压力小于径向减小可变形衬管101的直径所需的变形力。因此，在可变形衬管101已经通过第一可膨胀封隔器103扩张之后，第一可膨胀封隔器103可以被缩小，并且第二可膨胀封隔器105可以被膨胀，且不会导致可变形衬管101收缩。

流入到第二可膨胀封隔器105中的流体可以是与第二可膨胀封隔器105相容的硬化流体；也就是说，流入到第二可膨胀封隔器105中的硬化流体不会降解构成第二可膨胀封隔器105的材料或以其它方式与所述材料反应。硬化流体可以是以不可逆的方式固化的液体物质。硬化流体可以处于液态，直到硬化液体的硬化被期望为止。例如，在硬化流体正在流入到第二可膨胀封隔器105中以使第二可膨胀封隔器105膨胀时，硬化流体可以保持处于液态。在一些实施方式中，硬化流体由于井筒的温度而开始固化(例如，诸如热固性材料的温度敏感材料)。在一些实施方式中，硬化流体在一定时间段后开始固化(例如，水泥或合成树脂)。在一些实施方式中，在引入固化剂或交联剂(例如，固化环氧树脂)后，硬化流体开始固化。在使硬化流体流动到第二可膨胀封隔器105以膨胀并接触井筒之后，第二可膨胀封隔器105内的硬化流体可以固化，以使得可以保持可变形衬管101相对于井筒的位置。将硬化流体固化在第二可膨胀封隔器105中可以将可变形衬管101固定到井筒。在一些实施方式中，硬化流体包括扩张添加物，该扩张添加物被构造成在已经使第二可膨胀封隔器105膨胀后扩张，以使得在硬化流体在第二可膨胀封隔器105内固化的同时，扩张添加物增加第二可膨胀封隔器105和井筒之间的接触力以及第二可膨胀封隔器105和可变形衬管101之间的接触力。增加的接触力可以增加第二可膨胀封隔器105将可变形衬管101锚固在井筒内的能力。增加的接触力可以增加第二可膨胀封隔器105形成与井筒的内壁的密封的能力。

在一些实施方式中，可变形衬管101可以包括在可变形衬管101的两端处的开槽端部104。开槽端部104可以径向向外张开。图1c和图1d示出了具有径向向外张开之前的开槽端部(104a)和已经径向向外张开的开槽端部(104b)的可变形衬管101的示例。如前所提及那样，张开的端部(104b)可以将可变形衬管101支撑在井筒内并使所述可变形衬管101居中。开槽端部104可以向外张开，例如通过使被定位在可变形衬管101内的第一可膨胀封隔器103膨胀而向外张开。在第一可膨胀封隔器103膨胀时，第一可膨胀封隔器103的多个部分可以从可变形衬管101的端部凸出，从而导致开槽端部104向外张开。在一些实施方式中，开槽端部104联接到第二可膨胀封隔器105。例如，开槽端部104可以被捆绑到第二可膨胀封隔器105，使得当使第二可膨胀封隔器105(围绕可变形衬管101)膨胀时，开槽端部104朝向第二可膨胀封隔器105向外张开。在一些实施方式中，开槽端部104的长度(l)由以下等式定义：

l＝(do-di)sin(θ)

其中，do是里面定位有可变形衬管101的井筒的直径，di是在可变形衬管101已经通过第一可膨胀封隔器103变形之后可变形衬管101的内径，并且是θ开槽端部104的期望张开角度。在一些实施方式中，张开角度θ在大约5°到大约170°的范围内。

图1e和图1f示出了膨胀工具170和第二可膨胀封隔器105的示例。膨胀工具170被构造成传送液压压力以使第一可膨胀封隔器103和第二可膨胀封隔器105独立地膨胀。可以使用例如一个或多个泵使流体流动通过膨胀工具170到达第一和第二可膨胀封隔器(103，105)中的每一个。膨胀工具170可以通过例如液压系绳(例如挠性油管)连接到一个或多个泵。膨胀工具170包括将膨胀工具170连接到第二可膨胀封隔器105的管状连接件171(例如，在井工具100被定位在井筒内之前)。管状连接件171被构造成允许膨胀工具170和第二可膨胀封隔器105之间的流体连通。

尽管未示出，但是膨胀工具170还可以包括另一管状连接件，所述另一管状连接件将膨胀工具170连接到第一可膨胀封隔器103以允许膨胀工具170和第一可膨胀封隔器103之间的流体连通。在一些实施方式中，膨胀工具170包括具有用于使第一可膨胀封隔器103膨胀的流体的第一隔室和具有用于使第二可膨胀封隔器105膨胀的流体(例如硬化流体)的第二隔室。膨胀工具170的第一隔室和第二隔室可以类似于例如液压缸来操作。膨胀工具170的第一隔室和第二隔室中的每一个都可以包括活塞，所述活塞可以例如由通过液压系绳连接到膨胀工具170的一个或多个泵致动。致动第一隔室的活塞可以对第一隔室内的流体加压，并使流体流入到第一可膨胀封隔器103中，从而使第一可膨胀封隔器103膨胀。致动第二隔室的活塞可以对第二隔室内的流体加压，并使流体流入到第二可膨胀封隔器105中(通过管状连接件171)，从而使第二可膨胀封隔器105膨胀。在一些实施方式中，流入到第一可膨胀封隔器103和第二可膨胀封隔器105中的流体可以从地面(例如，从井口泵)流动通过膨胀工具170。为了实现第一可膨胀封隔器103(前面提及的)的精确的体积受控膨胀，膨胀工具170可以被构造成向第一可膨胀封隔器103提供预定量的流体。例如，第一隔室的活塞可以具有对应于预定量的流体的预定长度，或者活塞可以被构造成被致动对应于第一可膨胀封隔器103的预定量的流体的预定长度。在一些实施方式中，在预定量的流体流入到第一可膨胀封隔器103中之后，膨胀工具170的阀被致动以防止更多的流体进入第一可膨胀封隔器。

管状连接件171可以包括防回流装置172(例如，止回阀)。如图1e和图1f中所示，防回流装置172可以位于第二可膨胀封隔器105内。防回流装置172被构造成允许流体从膨胀工具170通过防回流装置172(并通过管状连接件171)流动到第二可膨胀封隔器105。防回流装置172被构造成防止流体从第二可膨胀封隔器105通过防回流装置172流动到膨胀工具170。管状连接件171包括工程薄弱点173，所述工程薄弱点173沿着管状连接件171被定位成离第二可膨胀封隔器105比离膨胀工具170更近。例如，在从膨胀工具170到第二可膨胀封隔器105的流体流动方向上，工程薄弱点173沿着管状连接件171位于防回流装置172的上游。管状连接件171被构造成响应于在管状连接件171上施加拉伸应变而在工程薄弱点173处断裂。期望的是工程薄弱点173尽可能靠近第二可膨胀封隔器105，以在管状连接件171已经在工程薄弱点173处断裂后，使被留下连接到第二可膨胀封隔器105的管状连接件171的数量最小化。图1e示出了利用完整的管状连接件171连接到第二可膨胀封隔器105的膨胀工具170。图1f示出了在已经使膨胀工具170远离第二可膨胀封隔器105移动之后膨胀工具170与第二可膨胀封隔器105断开，从而在管状连接件171上施加拉伸应变，这导致管状连接件171在工程薄弱点173处断裂。即使在管状连接件171已经断裂之后，防回流装置172也可防止流体通过断裂的管状连接件171从第二可膨胀封隔器105流出。

图2a、图2b和图2c示出了被定位在井筒201内的井工具100。尽管图2a、图2b和图2c中所示的井筒201是垂直的，但是井工具100可以被定位并用在具有任何取向的井筒内，例如，水平的或以其他方式偏离垂直取向的任何其它角度。井工具100(包括在井工具100被定位在井筒201内之前(并且在使第一可膨胀封隔器103膨胀以使可变形衬管101变形之前)的第二可膨胀封隔器105)的初始外径小于井内的最小现有限制(沿着井筒201的纵向轴线)，使得井工具100可以行进穿过井到达井筒201内的期望位置。

一旦井工具100在井筒201内被定位在期望位置(如图2a所示)处，流体就可以流动到第一可膨胀封隔器103(例如，利用膨胀工具170)，以使第一可膨胀封隔器103膨胀并使可变形衬管101径向变形。第一可膨胀封隔器103可以被膨胀，以使得可变形衬管101径向扩张，以将内衬管直径增加到至少等于(或大于)井工具100的初始外径(如图2b所示)。在使第一可膨胀封隔器103膨胀的同时或之后，流体(诸如硬化流体)可以流动到第二可膨胀封隔器105(例如，利用膨胀工具170)，以使第二可膨胀封隔器105膨胀并接触井筒201的内壁250。开槽端部104可以径向向外张开(104b)，并接触井筒201的内壁250。可以允许硬化流体在第二可膨胀封隔器105内固化，以便保持可变形衬管101相对于井筒201的位置。

第一可膨胀封隔器103可以被缩小并从井筒201被移除。因为内衬管直径被增加到至少等于井工具100的初始外径，所以井工具100的剩余部分(不包括可变形衬管101和第二可膨胀封隔器105)可以通过(当前扩张后的)可变形衬管101本身被从井筒201移除。剩余部分(诸如膨胀工具170)也可以通过扩张后的可变形衬管101被从井筒201移除。移除膨胀工具170可以包括移动膨胀工具170远离第二可膨胀封隔器105，从而使管状连接件171在工程薄弱点173处断裂。具有增加的内衬管直径(具有张开的开槽端部104b)的可变形衬管101和膨胀后的第二可膨胀封隔器105可以牢固地保持放置在井筒201内(如图2c所示)，以便将额外的设备安装在井筒201内。

图3是方法300的流程图。在302处，井工具(诸如井工具100)被定位在井筒(诸如井筒201)内。在304处，定位在可变形衬管(101)内的第一可膨胀封隔器(103)被膨胀以使可变形衬管101变形。在使第一可膨胀封隔器103膨胀之后，可变形衬管101的内衬管直径等于或大于井工具100的初始外径。在一些实施方式中，可变形衬管101在304处变形之后的内衬管直径与可变形衬管101在304处变形之前的内衬管直径的比在大约1.02至大约3的范围内。使第一可膨胀封隔器103膨胀可以包括使流体(例如，使用膨胀工具170)流动到第一可膨胀封隔器103。在第一可膨胀封隔器103在302处被膨胀以使可变形衬管101变形之后，第一可膨胀封隔器101可以从可变形衬管101内被移除。

在306处，围绕可变形衬管101定位的第二可膨胀封隔器(105)被膨胀，从而以密封的方式接触井筒(201)的内壁。使第二可膨胀封隔器105膨胀可以包括使硬化流体(例如，使用膨胀工具170)流入到第二可膨胀封隔器105中，并允许硬化流体在第二可膨胀封隔器105内固化，使得第二可膨胀封隔器保持永久膨胀。在使第二可膨胀封隔器105膨胀之后，膨胀工具170可以远离第二可膨胀封隔器105移动，使得膨胀工具170的管状连接件(171)在工程薄弱点173处断裂。然后膨胀工具170可以从井筒201内被移除。可变形衬管101的开槽端部104可以通过在302使第一可膨胀封隔器103膨胀、通过在304处使第二可膨胀封隔器105膨胀或两者的组合而径向向外张开。可变形衬管101(在304处变形后)和第二可膨胀封隔器105(在306处膨胀后)可以固定在井筒201内。设备件可以被引导到具有张开的开槽端部104b的扩张后的可变形衬管101。

图4是方法400的流程图。方法400可以适用于例如被定位在井筒(诸如井筒201)内的井工具100。在402处，可变形衬管(101)、被定位在可变形衬管101内的第一可膨胀封隔器(103)和围绕可变形衬管101定位的第二可膨胀封隔器(105)被定位在井筒201内。在404处，通过使被定位在可变形衬管101内的第一可膨胀封隔器103膨胀来增加可变形衬管101的内衬管直径。在被定位在井筒201内之前，第二可膨胀封隔器105可以限定工具100的初始外径。在404处增加可变形衬管101的内衬管直径可以包括将内衬管直径增加到至少等于或大于工具100的初始外径。在404处使可变形衬管101的内衬管直径增加之后，第一可膨胀封隔器103可以被膨胀并从可变形衬管101内被移除。

在406处，在增加内衬管直径(404)之后，通过使围绕可变形衬管101的第二可膨胀封隔器105膨胀，可变形衬管101被永久地固定在井筒201内。将可变形衬管105永久地固定在井筒201内可以包括使第二可膨胀封隔器105接触到井筒201的内壁(250)。硬化流体可以流入到第二可膨胀封隔器105中，并且可以允许所述硬化流体在第二可膨胀封隔器105内硬化，使得可变形衬管101被永久地固定在井筒201内。一旦第二可膨胀封隔器105被膨胀到预定压力，膨胀工具170可以停止向第二可膨胀封隔器105提供流体。满足第二可膨胀封隔器105内的预定压力的这种条件可以通过例如挠性油管流体循环系统中的压力变化、具有底部钻具组合或连接到膨胀工具170的控制线路、或来自底部钻具组合的无线通信来检测。在一些实施方式中，膨胀工具170以恒定速率向第二可膨胀封隔器105提供流体，并且膨胀工具170在对应于达到第二可膨胀封隔器105内的预定压力的预定持续时间之后停止提供流体。

图5a示出了系统500的横截面图。图5b示出了系统500的外部视图。系统500包括井工具550，该井工具被构造成被定位在井筒(诸如井筒201)内。类似于井工具100，系统500的井工具550可以包括可变形衬管501(具有开槽端部504)、第一可膨胀封隔器503和第二可膨胀封隔器505。在一些实施方式中，井工具550基本上与井工具100相同。在一些实施方式中，可变形衬管501基本上与可变形衬管101相同。例如，可变形衬管501可以以与可变形衬管101可以包括开槽端部104相同的方式包括开槽端部504。在一些实施方式中，第一可膨胀封隔器503基本上与第一可膨胀封隔器103相同。在一些实施方式中，第二可膨胀封隔器505基本上与第二可膨胀封隔器105相同。

系统500包括限定内部容积的套筒560。套筒560被构造成当井工具550被定位在井筒201内时将井工具550的至少一部分固定在由套筒560限定的内部容积内。系统500包括中空构件580，该中空构件被定位在内部容积内并联接到井工具550。系统500包括杆562，该杆被定位在内部容积内并联接到套筒560。杆562穿过中空构件580以联接到套筒560，并且杆562被构造成响应于施加在杆562上的压力而使套筒相对于井工具550移动。中空构件580限定座部582，该座部被构造成接收杆562以限制套筒560相对于井工具550的移动。系统500可以包括膨胀工具570。在一些实施方式中，膨胀工具570基本上与膨胀工具170相同。

可变形衬管101可以限定井工具550的内径。第一可膨胀封隔器103(被定位在可变形衬管101内)可以被构造成膨胀以使可变形衬管101变形，从而增加井工具550的内径。第一可膨胀封隔器103可以被构造成膨胀以将井工具550的内径增加到至少套筒560的外径。井工具550在增加后的内径与井工具550在增加前的内径的比可以是大约1.02至大约3的比。

套筒560可以覆盖井工具550的外径向表面。例如，套筒可以覆盖围绕可变形衬管501的第二可膨胀封隔器505的外径向表面。在系统500被定位在井筒201内的同时，套筒560可以保护井工具550。用于套筒560的合适材料的非限制性示例是金属或合金，诸如钢(例如，aisi4140铬钼合金钢)。

压力可以被施加在杆562上。例如，流体可以流动以在杆562上施加压力。流动到杆562的流体可以是与杆562相容的任何流体；也就是说，流动到杆562的流体不会降解构成杆562的材料或以其它方式与所述材料反应。可以流动到杆562的流体的一些非限制性示例包括水、油、气体或这些的任意组合。杆562被构造成响应于施加在杆562上的压力使套筒560相对于井工具550移动。座部582被构造成接收杆562，以将套筒560相对于井工具550的移动限制到例如预定距离。所述预定距离可以至少等于井工具的纵向长度。例如，预定距离可以等于或长于第二可膨胀封隔器505的纵向长度，使得套筒560可以响应于施加到杆562的压力而暴露(即，不覆盖)第二可膨胀封隔器505的整个长度。在一些实施方式中，中空构件580包括锁定机构，当杆562被座部582接收时，该锁定机构将套筒560固定(例如，联接)到中空构件580。

在一些实施方式中，第一可膨胀封隔器503被膨胀，并且同时在杆562上施加压力，从而导致套筒560相对于井工具550移动。例如，杆562可以被定位在第一可膨胀封隔器503内，使得当使第一可膨胀封隔器503被膨胀时，压力被自动地施加到杆562。一旦井工具550的内径增加并且第一可膨胀封隔器503被缩小，则第一可膨胀封隔器503和套筒560(加上伴随的部件，诸如杆562和中空构件580)可以通过由井工具550的增加的内径所限定的区域被从井筒201移除。前面描述的中空构件580的锁定机构可以保护中空构件580在从井筒201被移除时免于被卡住或损坏。

图6a、图6b、图6c和图6d示出了被定位在井筒(诸如井筒201)内的系统500。尽管图6a、图6b、图6c和图6d中示出的井筒201是垂直的，但是系统500可以被定位和用在具有任何取向的井筒内，诸如水平的或与垂直取向以任何方式偏离的其它角度。系统500的外径(例如，由套筒560限定)小于井内的最小的现有限制(沿着井筒201的纵向轴线)，使得系统500可以行进穿过钻井到达井筒201内的期望位置。一旦系统500在井筒201内被定位在期望的位置(如图6a所示)处，就可以向杆562施加压力(例如，通过使流体流动到杆562)，以使套筒560相对于井工具550移动。如前所述，在杆562被定位在第一可膨胀封隔器503内的情况下(如图6a所示)，可以通过使第一可膨胀封隔器503膨胀向杆562施加压力。相对于井工具550移动套筒560可以暴露(即，不覆盖)井工具550。

一旦井工具550的外径向表面被暴露(如图6b所示)，流体可以流动到第一可膨胀封隔器503，以使第一可膨胀封隔器503膨胀并使可变形衬管501径向变形。如图6c所示，第一可膨胀封隔器503可以被膨胀，以使得可变形衬管501径向扩张，以将内衬管直径增加到至少套筒560的外径。在使第一可膨胀封隔器503膨胀的同时或之后，流体(诸如硬化流体)可以流动到第二可膨胀封隔器505，以使第二可膨胀封隔器505膨胀并接触井筒201的内壁250。开槽端部504可以径向向外张开(504b)，并接触井筒201的内壁250。可以允许硬化流体固化，以便保持可变形衬管501相对于井筒201的位置。第一可膨胀封隔器503可以被缩小并从井筒201移除。因为使内衬管直径增加到至少套筒560的外径，因此系统500的剩余部分(不包括可变形衬管501和第二可膨胀封隔器505)可以通过(当天被扩张后的)可变形衬管501本身被从井筒201移除。具有增加的内衬管直径(具有张开的开槽端部504b)的可变形衬管501和膨胀后的第二可膨胀封隔器505可以牢固地保持放置在井筒201内(如图6d所示)，以便额外的设备被安装在井筒201内。

图7是方法700的流程图。方法700可以适用于例如系统500。在702处，井工具(诸如井工具550)被定位在井筒(诸如井筒201)内。在井工具550被定位在井筒内时，井工具550的至少一部分被固定在由套筒(诸如套筒560)限定的内部容积内。

在704处，在702处将井工具550定位在井筒201内之后，套筒560相对于井工具550移动，以暴露(即，不覆盖)井工具550的先前固定的部分。通过向联接到套筒560的杆(诸如杆562)施加压力，套筒560可以相对于井工具550移动。如前所述，杆562被定位在由套筒560限定的内部容积内。套筒560和杆562响应于施加在杆562上的压力而相对于井工具550一起移动。套筒560可以沿着井工具550的纵向轴线移动。套筒560的移动可以通过将杆562接收在由中空构件(诸如中空构件580)限定的座部(诸如座部582)中而停止。如前所述，中空构件580可以联接到井工具550，并且杆562可以穿过中空构件580以联接到套筒560。

在706处，在704处相对于井工具550移动套筒560之后，井工具550的内径(诸如可变形衬管501的内衬管直径)增加到至少套筒560的外径。井工具550的内径可以通过使井工具550的可膨胀封隔器(诸如第一可膨胀封隔器503)膨胀而被增加。

在708处，在706处增加井工具550的内径之后，套筒560通过井工具550的由井工具550的增加的内径限定的区域从井筒201被移除。在将套筒560从井筒201移除之前，可变形衬管501(具有增加的内径)可以被固定在井筒内。

图8是方法800的流程图。方法800可以适用于例如系统500。在802处，当井工具(诸如井工具550)被定位在井筒(诸如井筒201)内时，利用套筒(诸如套筒560)覆盖井工具550的外径向表面。

在804处，在井工具550在802处被运输到井筒201之后，通过移动联接到套筒560的杆(诸如杆562)，井工具550的外径向表面被暴露。

在806处，井工具550的内径(诸如由可变形衬管501限定的内衬管直径)被增加。井工具550的内径可以通过使井工具550的可膨胀封隔器(诸如被定位在可变形衬管501内的第一可膨胀封隔器503)膨胀被增加，从而使可变形衬管501变形。井工具550的内径可以增加到至少套筒560的外径。

在井工具550的内径在806处被增加之后，可变形衬管501可以使用另一可膨胀封隔器(诸如围绕可变形衬管501被定位的第二可膨胀封隔器505)被固定在井筒201内。在808处，套筒560通过井工具550的由井工具550的增加的内径限定的区域被从井筒201移除。

实例

由304l不锈钢制成的可变形衬管具有外径(od)为84毫米(mm)、厚度为2.00mm、长度为2.44米(m)的84毫米(mm)的初始尺寸。具有67mmod的初始尺寸的第一可膨胀封隔器用于使可变形衬管变形。第一可膨胀封隔器被额定为6000磅每平方英寸(psig)以及96mm的最大od。可变形衬管被变形并固结在具有155.6mm内径(id)、5000psig额定压力的测试单元内。高压水泵被用来使第一可膨胀封隔器膨胀。在利用水泥填充第二可膨胀封隔器之前，使用真空泵在第二可膨胀封隔器内提供真空。水泥泵被用于将水泥泵入到第二可膨胀封隔器中。5巴(72.5psig)的空气蓄积器被用于向水泥泵和第二可膨胀封隔器施加压力，同时水泥在第二可膨胀封隔器内固化。

第一可膨胀封隔器被定位在可变形衬管内，并且第一可膨胀封隔器和可变形衬管的这种组件被定位在测试单元内。高压水泵以3900psig的压力向第一可膨胀封隔器供应水，以使第一可膨胀封隔器膨胀并使可变形衬管扩张。将组件从测试单元内移除，以便可以进行测量。在第一可膨胀封隔器被膨胀后，可变形衬管的od为95.5mm。

端盖被焊接到可变形衬管上，然后第二可膨胀封隔器被定位成围绕可变形衬管。第二可膨胀封隔器和可变形衬管的这种组件被定位在测试单元内。水泥泵和真空泵连接到第二可膨胀封隔器。使用真空泵在第二可膨胀封隔器内产生真空。5巴的空气蓄积器连接到水泥泵，并且使用水泥泵将水泥泵入到第二可膨胀封隔器中。利用水泥填充第二可膨胀封隔器花费大约25分钟。水泥泵被断开，并且允许第二可膨胀封隔器内的水泥在5巴的压力(由空气蓄积器供应)下固化持续约70小时。

计算表明，需要大约25升(l)的水泥浆来填充第二可膨胀封隔器，因此准备了总量为40l的水泥浆作为用于注入水泥浆的余量。水泥浆由38.5千克(kg)的scancement波特兰复合水泥(heidelbergcementbangladeshltd.)、16.5kg的expancrete(mapei)、15.8kg的水和2.2kg的dynamonsx-n(mapei)的混合物组成。在使水泥浆在第二可膨胀封隔器内固化后，高压水泵连接到测试单元以施加500磅每平方英寸(psi)的压差持续1小时，在此期间，测量泄漏率。在整个1小时的测试中，测量到大约4.5立方厘米/分钟(cm³/min)的稳定泄漏率。测量的泄漏量与经过的时间被示出为如图9中的曲线图。

在本公开中，术语“一”、“一个”或“该”或“所述”用于包括一个或一个以上，除非上下文另有明确指示。除非另有说明，术语“或”用于指非排他性的“或”。语句“a和b中的至少一个”具有与“a、b、或a和b”相同的含义。此外，应该理解的是，在本公开中采用并且没有另外定义的措辞或术语仅仅是为了描述的目的并且不具有限制性。章节标题的任何使用旨在帮助阅读本文件，而不是被解释为限制性的；与章节标题相关的信息可能出现在该特定章节内或外。

在本公开中，“大约”是指高达百分之(％)10的偏差或容差，并且与所提及的值的任何变化在用于制造零件的任何机械的公差限值内。

以范围格式表示的值应该以灵活的方式解释为不仅包括作为范围的限制而明确列举的数值，而且包括涵括在该范围内的所有单个数值或子范围，就好像每个数值和子范围都被明确列举一样。例如，“0.1％至约5％”或“0.1％至5％”的范围应被解释为包括约0.1％至约5％，以及所指示的范围内的单个值(例如，1％、2％、3％和4％)和子范围(例如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。除非另有说明，否则语句“x到y”具有与“约x到约y”相同的含义。同样地，除非另有说明，“x、y或z”具有与“约x、约y或约z”相同的含义。“约”可以允许值或范围的变化程度，例如，在所陈述的值或所陈述的范围的限值的10％内、5％内或1％内。

虽然本公开包含许多具体的实施细节，但是这些不应被解释为对主题的范围或对所要求保护的范围的限制，而是被解释为对特定于特殊实施方式的特征的描述。在单个实施方式的上下文中在本公开中描述的某些特征也可以在单个实施方式中以组合的方式被实施。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方式中被单独地实施，或者以任何合适的子组合被实施。另外，尽管先前描述的特征可以被描述为在某些组合中起作用，并且甚至最初被如此要求保护，但是在一些情况下，来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以从该组合中删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变型。

已经描述了主题的特定实施方式。如本领域技术人员显而易见的那样，所描述的实施方式的其它实施方式、变更和置换在以下权利要求的范围内。虽然在附图或权利要求中以特定顺序描述了操作，但是这不应该理解为要求以所示的特定顺序或以顺次顺序执行这些操作，或者要求执行所有示出的操作(一些操作可以被认为是可选的)以实现期望的结果。

因此，先前描述的示例性实施方式不限定或约束本公开。在不背离本公开的精神和范围的情况下，其它改变、替代和变更也是可能的。