專利名稱：膨脹封隔器中的纜線管道裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種膨脹封隔器(swelling packer)中的纜線管道。更具體地，本發(fā)明涉及一種適于密封例如成品管和套管(casing)之間的、或成品管和井中的井間地層(well formation)之間的環(huán)面的膨脹封隔器中的纜線管道。
在完成準備用于生產的井(尤其是油井)的過程中，通常在井中設置平行于成品管的纜線。纜線被保護地設置在成品管的外面。
在本文中，纜線可以是任何種類的纜線或管子，例如包括電線、光纖、用于壓縮液體或注射液體的管線、或其結合物。纜線可以適于在表而和井之間傳遞信號、供應能量和化學物質。
術語“成品管”用于說明由封隔器包圍的管子。然而，封隔器也適于密封環(huán)繞任何縱向物體。
由于成形的技術條件，所以可能需要在其縱向延伸部沿著成品管設置一個或多個封隔器，以能夠將環(huán)繞成品管的環(huán)帶斷開。
根據(jù)現(xiàn)有技術，充氣式或機械膨脹式的封隔器可用于此目的。機械膨脹式封隔器包括當沿井的軸向被壓縮時抵靠套管或形成(formation)的壁的膨脹的彈性材料。
NO20004509揭示了可膨脹封隔器，其由于井內的碳氫化合物的影響而發(fā)生體積膨脹，從而該封隔器能密封套管或形成的壁。
根據(jù)現(xiàn)有技術，下述封隔器已經是公知的，纜線延伸穿過該封隔器，并且在封隔器的相對側上的纜線的端部，設有用于連接沿成品管延伸的纜線的連接器。顯然，這種連接器可能會產生故障，例如發(fā)生加壓液體的泄漏、電接觸不良、或地層液體滲透入連接器。因此，希望能沿著成品管設置整個長度的纜線，而不需要在各封隔器處連接纜線。
US6173788揭示了一種可機械壓縮的封隔器，其設有外部的縱向槽，纜線可以設置在槽中。當封隔器被壓縮且被擠壓抵靠套管時，封隔器材料被擠壓而密封環(huán)繞纜線。由于纜線位于封隔器的外面，在將成品管插入井內時，纜線不能得到較好的保護。顯然，在機械壓縮過程中，纜線還容易受到較大的載荷?，F(xiàn)已證實，由于封隔器的相對膨脹不充足，所以在抵靠井地層的密封過程中，不適合采用可機械壓縮的封隔器。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的缺點。
根據(jù)本發(fā)明，可通過說明書下文中和所附的權利要求書所示的特征來實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
包圍成品管且由可膨脹材料形成的封隔器設有縱向的孔。該孔適于構成纜線管道。優(yōu)選地，通孔被設置成較接近成品管的外的管表面。該通孔的橫截面可以是任何幾何形狀，例如圓形或橢圓形。該孔沿其縱向延伸方向可以是直的或可以具有其他形狀，例如S形或螺旋形。
如果需要，封隔器可以設有從封隔器的外周邊凸出并進入通孔的縫隙，以便于在進行裝配工作時將纜線置于通孔內。
當纜線沿成品管設置時，就不需要在封隔器處連接纜線。因此，纜線以本身公知的保護方式沿著成品管延伸，并且纜線以在封隔器內的通孔內的保護方式繼續(xù)延伸直到封隔器的相對端部，纜線從這個端部處再次沿著成品管被保護地延伸。
在成品管被置于井中并且可膨脹材料已經與膨脹催化材料(swell-activating material)接觸時，封隔器的體積變大，從而封隔器膨脹并密封地包圍纜線，同時密封地抵靠套管或井地層。
下面描述附圖中示出的非限制性優(yōu)選實施例；在這些附圖中

圖1示出了設有兩個纜線的封隔器在插入套管過程中的剖面圖；圖2示出了設有一個纜線的封隔器，在封隔器的材料已經充分膨脹后，該封隔器密封纜線周圍并抵靠套管；圖3示出了沿圖1的I-I的截面圖；圖4示出了沿圖2的II-II的截面圖；圖5示出了沿圖2的IIa-IIa的截面圖。
在附圖中，附圖標記“1”代表由膨脹材料制造的封隔器，參見下文。封隔器1環(huán)繞成品管2，并能適于密封成品管2和套管4內殼表面之間的環(huán)帶3。
封隔器1在其縱向延伸方向上設有一個穿過該封隔器的孔，該孔優(yōu)選被設置成相對接近成品管2外殼表面。
在封隔器1外部的圓柱面8和通孔6之間設有縫隙10。
纜線12穿過通孔6延伸。
參見圖3，當纜線12要沿著成品管2設置時，纜線12沿著成品管2的外殼延伸；其中，根據(jù)現(xiàn)有技術，該成品管2的外殼上覆蓋有保護物(未示出)。
在封隔器1，纜線12伸入通孔6，其中，封隔器1的材料保護著纜線12。由于通孔6處于接近成品管2的位置，所以纜線12在通孔6的入口和出口處也能得到較好的保護。
當成品管2和封隔器1以及纜線12一起位于井內時，封隔器通過接觸膨脹催化材料而膨脹并密封環(huán)帶3，該膨脹催化材料依賴于形成塞子的材料，例如該膨脹催化材料可以是水或碳氫化合物。
通過在碳氫化合物中膨脹，封隔器1可以由橡膠或橡膠類材料制造，這些材料選自下述物質三元乙丙橡膠(EPDM)、苯乙烯丁二烯橡膠、天然橡膠、乙烯丙烯單體橡膠、乙烯醋酸橡膠、氫化丙烯腈丁二烯橡膠、丙烯腈丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠和聚降冰片烯。
當水是膨脹材料時，封隔器1可以根據(jù)US4137970形成；US4137970揭示了可膨脹材料鑄件，其中由溶解在水中的氫重鉻酸鹽制造的材料混合入乙二醇和二甘醇的混合物。該混合物被加入一部分聚丙烯酰胺，然后填充于模具中。
如果需要，可膨脹材料可以被網狀材料包圍。
在一個供選擇的實施例中，縫隙10可以位于通孔6和成品管2之間。
在另一實施例中，封隔器1可以在沒有縫隙10的情況下形成。
封隔器1可以由一起環(huán)繞成品管2的兩個或多個部分構成。
在圖4中示出了一實施例，其中孔6沿其縱向延伸方向形成有一彎曲部14，以降低纜線12的縱向剛度。
如果需要，可以在封隔器1的內側、在成品管2的外殼表面的凹部設置至少一個纜線12。
權利要求
1.一種可膨脹封隔器(1)中的纜線管道裝置，其中該封隔器(1)適于密封環(huán)帶(3)，其特征在于，該可膨脹封隔器(1)設有至少一個通孔(6)，該通孔(6)適于構成用于纜線或管子(12)的管道。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，在該可膨脹封隔器(1)內發(fā)生膨脹之前和之后，該通孔(6)包圍該纜線(12)。
3.根據(jù)前述一項或多項權利要求所述的裝置，其特征在于，該通孔(6)沿其縱向延伸方向可以具有任何形狀。
4.根據(jù)前述一項或多項權利要求所述的裝置，其特征在于，該通孔(6)的橫截面可以具有任何形狀。
5.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，在該成品管(2)的外殼的縱向凹部內，纜線或管子(12)位于該封隔器(1)內。
全文摘要
一種可膨脹封隔器(1)中的纜線管道裝置，其中該封隔器(1)適于密封環(huán)帶(3)，并且該可膨脹封隔器(1)設有至少一個通孔(6)，該通孔(6)適于構成用于纜線(12)的管道。
文檔編號E21B17/00GK1723331SQ200380105454
公開日2006年1月18日 申請日期2003年12月9日 優(yōu)先權日2002年12月10日
發(fā)明者魯內·弗里爾 申請人:魯內·弗里爾