带有可独立部署的楔块的固定卡瓦组件的制作方法

背景技术：

1、在准备地下井进行生产时，密封系统(诸如井封隔器)可以在工作管柱或生产油管上下入井中，可选地与其他完井设备(诸如邻近于生产地层的筛网)一起下入。封隔器可以用于密封生产油管的外部与井套管的内部之间的环空，以阻止流体移动穿过环空越过封隔器位置。封隔器可以包括具有与互补楔入表面配合的相对凸轮表面的固定卡瓦，其中固定卡瓦响应于楔入表面的相对轴向移动可径向扩展成与井套管孔洞夹持接合。封隔器还承载环形密封元件，其响应于轴向压缩力可径向扩张成与井套管的孔洞密封接合。可以液压或机械方式产生安置固定卡瓦和密封元件的封隔器部件的纵向移动，或者可以流体静力方式安置封隔器。

2、对封隔器设计的一个挑战是，安置封隔器所涉及的力可能使套管变形。对于常规卡瓦，对套管壁的多点加载将使套管变形成与所使用的单独卡瓦的数量相对应的预置卡瓦模式。节点将出现在对应于每个卡瓦段的套管外径上。这种结果是不期望的，因为在移除第一封隔器后，下放并正确地安置另一封隔器将变得非常困难。此外，此类井中的油管通常由昂贵的耐腐蚀合金制成，并且划痕和压痕可能充当应力集中点或腐蚀点。

3、为了减少套管的变形，有时使用较长的卡瓦来更均匀地分配载荷和/或将其分配在套管的较大区域上。然而，增加卡瓦长度来分配载荷可能将力降低到低于实现卡瓦牙到套管可靠穿透所需的力。减少套管变形的另一种方法是按预定义的顺序部署卡瓦牙。常规上，这需要卡瓦和/或楔块针对连续的加载表面(隆起)变形。卡瓦和/或楔块的变形可能在生产或回收期间具有不利影响。

技术实现思路

技术特征：

1.一种井工具，其包括：

2.根据权利要求1所述的井工具，其中所述顺应构件包括初始联接所述相邻的楔块区段的凸片，所述凸片被构造成响应于所述一个楔块区段朝所述另一个楔块区段的所述移动而在所述相邻的楔块区段不屈服的情况下屈服以闭合所述间隙。

3.根据权利要求2所述的井工具，其中所述凸片被构造成响应于所述相邻的楔块区段朝彼此的移动而失效以闭合所述间隙。

4.根据权利要求2所述的井工具，其中所述凸片隐藏在所述相邻的楔块区段之间，并且与所述相邻的楔块区段一体地形成作为增材制造工艺的产物。

5.根据权利要求2所述的井工具，其中所述凸片构造有应力集中部，以优先在所述相邻的楔块区段或另一凸片之前屈服。

6.根据权利要求1所述的井工具，其进一步包括：

7.根据权利要求6所述的井工具，其中相邻的楔块区段之间的所述顺应构件包括所述第一与第二楔块区段之间的第一顺应构件以及所述第二与第三楔块区段之间的第二顺应构件，其中所述第一顺应构件的刚度比所述第二顺应构件更强。

8.根据权利要求7所述的井工具，其中所述第一和第二顺应构件各自包括凸片，并且所述第一与第二楔块区段之间的所述凸片的刚度比所述第二与第三楔块区段之间的所述凸片更强。

9.根据权利要求6所述的井工具，其中所述第一与第二楔块区段之间的所述间隙大于所述第二与第三楔块区段之间的所述间隙。

10.根据权利要求1所述的井工具，其进一步包括：

11.根据权利要求10所述的井工具，其进一步包括：

12.根据权利要求6所述的井工具，其中所述第一与第二楔块区段之间的轴向分离范围大于所述第二与第三楔块区段之间的轴向分离范围。

13.根据权利要求1所述的井工具，其中所述卡瓦的所述油管接合部分为具有用于与套管接合的多个牙的套管接合部分。

14.一种安置井工具的方法，所述方法包括：

15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括：

16.根据权利要求14所述的方法，其中使所述第一顺应构件屈服包括响应于施加到所述第一楔块区段的所述轴向力，使所述顺应构件失效。

17.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：

19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括：

20.一种井工具，其包括：

技术总结
本公开提供一种井工具，其可包括围绕心轴设置的卡瓦和在所述心轴与所述卡瓦之间彼此相邻地轴向布置的多个单独楔块区段。在至少一个示例中，间隙限定在相邻的楔块区段之间，以允许一个楔块区段朝另一个楔块区段的轴向移动范围。顺应构件设置在所述相邻的楔块区段之间，以抵抗所述一个楔块区段朝所述另一个楔块区段的移动。所述顺应构件可具有不同的大小和构造，以选择性地在不同的轴向载荷下屈服，使得所述楔块区段对所述卡瓦逐步地加载。

技术研发人员：R·T·墨菲,T·阿皮查萨布鲁特,M·L·夫瑞普
受保护的技术使用者：哈里伯顿能源服务公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14