本發(fā)明涉及一種待在井下膨脹至緊貼套管或井孔的內表面的、具有軸向延伸的井下可膨脹的金屬管結構。此外，本發(fā)明涉及一種環(huán)狀屏障、井下完井和密封膨脹方法。

背景技術：

當將一個生產區(qū)域與另一個生產區(qū)域隔離時，一個挑戰(zhàn)是井孔的壁部不是平滑和均勻的。因此，已多次嘗試提供能夠提供對這樣的非均勻表面的合適密封的環(huán)狀屏障。

提供區(qū)域隔離的一個方式是采用包括布置在井管結構的外側上的可膨脹的套筒的環(huán)狀屏障。一旦膨脹，該套筒便緊貼該井孔壁部的內表面，以提供區(qū)域隔離。密封機構布置在套筒的外側上，用于緊貼井孔的壁部并改善環(huán)狀屏障的密封能力。然而，密封機構不總能提供足夠的密封，但又不能增大該密封機構，因為它們也會增大環(huán)狀屏障的外徑，并且當該環(huán)狀屏障浸入井孔中時，如此增大的密封機構將撞上井孔壁部并因此被損壞。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是完全或部分地克服現(xiàn)有技術中的上述缺點和不足。更特別地，一個目的是提供一種具有改善的密封性能的改進的井下可膨脹的金屬管結構。

從下面的描述中將變得顯而易見的上述目的以及眾多的其它目的、優(yōu)點和特征由根據(jù)本發(fā)明的方案來實現(xiàn)，即通過一種待在井下膨脹至緊貼套管或井孔的內表面的、具有軸向延伸的井下可膨脹的金屬管結構來實現(xiàn)，該井下可膨脹的金屬管結構包括：

-具有第一外徑的第一區(qū)段；

-具有第二外徑的兩個周向凸起，所述第二外徑大于所述第一外徑；以及

-布置在所述兩個凸起之間的第二區(qū)段，每個凸起具有從所述第二外徑朝所述第二區(qū)段漸縮的斜面，

其中，所述第二區(qū)段具有第三外徑，在未膨脹狀態(tài)下，該第三外徑小于該第一外徑，并且在所述凸起之間對著所述第二區(qū)段設置有密封元件，從而在膨脹過程中，與該第一區(qū)段相比，該第二區(qū)段徑向向外鼓脹的更多，以徑向向外地迫壓該密封元件。

上述可膨脹的金屬管結構可具有在未膨脹狀態(tài)下沿所述軸向延伸相同的內徑。

此外，所述密封元件可呈環(huán)形。

進一步地，所述密封元件可具有梯形截面形狀。

并且，所述梯形截面形狀可與所述第二區(qū)段和所述兩個凸起的截面形狀基本上匹配。

此外，所述第一區(qū)段可具有第一厚度，而所述第二區(qū)段可具有第二厚度，該第二厚度比所述第一厚度小至少25％，優(yōu)選比所述第一厚度小至少40％。

所述凸起的斜面可相對于所述軸向延伸形成夾角，所述夾角為至少110°，優(yōu)選135°。

此外，上述井下可膨脹的金屬管結構還可包括由第一區(qū)段隔開的多個第二區(qū)段。

此外，當該密封元件布置在所述第二區(qū)段中時，包括該密封元件的該第二區(qū)段可具有與所述凸起的第二外徑基本上相等的外徑。

并且，該密封元件可對著該第二區(qū)段被自由地布置。

該密封元件可由彈性體、橡膠、聚四氟乙烯(PTFE)或另一種聚合物制成。

此外，該井下可膨脹的金屬管結構可呈波形，進而形成凸起和凹部，并且所述井下可膨脹的金屬管結構具有基本上均勻的厚度。

此外，可在至少一個所述凹部中設置密封元件。

并且，相比于所述凸起，所述凹部可具有沿所述軸向延伸更小的延伸。

在一個實施例中，所述井下可膨脹的金屬管結構可以結束于為端部凸起的凸起。

在所述凹部之間的所述凸起可以比所述端部凸起延伸的更少。

進一步地，所述凸起可具有軸向延伸。

此外，所述凸起可具有與所述軸向延伸基本平行的筆直部分。

此外，可在至少一個所述凹部中設置密封元件。

此外，在沿所述軸向延伸的截面中，所述井下可膨脹的金屬管結構可具有呈波狀的矩形或梯形形狀。

此外，可在每個凹部中設置密封元件。

此外，可在所述凸起之間布置所述密封元件和開口環(huán)形保持元件，所述開口環(huán)形保持元件形成所述密封元件的限位裝置。

此外，可在至少一個所述凹部中設置所述密封元件和開口環(huán)形保持元件，所述開口環(huán)形保持元件形成密封元件的限位裝置。

并且，該開口環(huán)形保持元件可具有多于一圈，從而，當所述可膨脹的管結構從所述第一外徑膨脹至所述第二外徑時，所述開口環(huán)形保持元件部分地退繞。

此外，所述開口環(huán)形保持元件可緊貼該密封元件。

進一步地，所述開口環(huán)形保持元件可優(yōu)選由具有至少69MPa，優(yōu)選至少100MPa的屈服強度的材料制成。

此外，所述開口環(huán)形保持元件可在所述可膨脹的管結構從所述第一外徑膨脹至所述第二外徑時退繞少于一圈。

并且，在所述井下可膨脹的金屬管結構的所述第二外徑下，所述開口環(huán)形保持元件可具有多于一圈。

此外，所述開口環(huán)形保持元件可具有在所述縱向延伸上的寬度，所述寬度在該井下可膨脹的金屬管結構的第一外徑和所述第二外徑下基本上相等。

此外，所述開口環(huán)形保持元件可具有多圈。

此外，在該開口環(huán)形保持元件與所述密封元件之間可設置中間元件。

此外，每個凸起可具有從所述第二區(qū)段朝所述第二外徑漸縮或從所述凹部朝所述密封元件漸縮的斜面。

進一步地，所述井下可膨脹的金屬管結構可為待在井中的套管或井管結構中膨脹的補丁、待在井中的套管或井管結構中至少部分地膨脹的襯管懸掛器、或待在另一套管中至少部分地膨脹的套管。

本發(fā)明還涉及一種待在井下于井管結構與井孔或套管的內表面之間的環(huán)空中膨脹以在井孔的第一區(qū)域與第二區(qū)域之間提供區(qū)域隔離的環(huán)狀屏障，所述環(huán)狀屏障包括：

-適于安裝為所述井管結構的一部分的管狀部件；

-根據(jù)前述權利要求中任一項所述的井下可膨脹的金屬管結構，該井下可膨脹的金屬管結構圍繞該管狀部件并具有朝向所述井孔或所述套管的內表面的外表面，所述井下可膨脹的金屬管結構的每個端部與所述管狀部件連接；以及

-在所述井下可膨脹的金屬管結構與所述管狀部件之間的環(huán)形空間。

所述環(huán)形空間可包括適于使所述環(huán)形空間膨脹的化合物。

此外，所述化合物可包含適于在分解時生成氣體或超臨界流體的至少一種可熱分解的化合物。

并且，所述化合物可包含氮。

所述化合物可選自：重鉻酸銨、硝酸銨、亞硝酸銨、迭氮化鋇、硝酸鈉或其組合。

進一步地，所述化合物可以粉末形式，分散在液體中的粉末的形式或溶解在液體中的粉末的形式存在。

此外，可在所述管狀部件上對著所述可膨脹的金屬管結構設置開口，以使得加壓流體進入所述環(huán)形空間中以使所述可膨脹的金屬管結構膨脹。

可在所述開口中設置閥。

此外，所述閥可以是止回閥。

該可膨脹的金屬管結構的一個端部或兩個端部可借助連接部件與管狀部件連接。

并且，可在所述可膨脹的金屬管結構與所述管狀部件之間設置套筒，所述套筒與所述管狀部件和所述可膨脹的金屬管結構連接，因此將所述環(huán)形空間分隔成第一空間區(qū)段和第二空間區(qū)段。

此外，所述可膨脹的金屬管結構可具有在所述第一或第二區(qū)域與其中一個所述空間區(qū)段之間提供流體連通的孔。

本發(fā)明還涉及一種井下完井(系統(tǒng))，包括：

-井管結構；以及

-上述井下可膨脹的金屬管結構。

進一步地，本發(fā)明涉及一種井下完井(系統(tǒng))，包括：

-井管結構；以及

-上述環(huán)狀屏障，

其中，所述環(huán)狀屏障的管狀部件安裝為所述井管結構的一部分。

此外，本發(fā)明涉及一種密封膨脹方法，該方法包括以下步驟：

-對著待密封區(qū)域布置上述井下可膨脹的金屬管結構；以及

-使所述井下可膨脹的金屬管結構膨脹至緊貼所述區(qū)域，并從而密封所述區(qū)域。

最后，本發(fā)明涉及一種密封膨脹方法，該方法包括以下步驟：

-布置上述井下完井；以及

-使所述環(huán)狀屏障的所述井下可膨脹的金屬管結構膨脹至緊貼套管或井孔，以在該套管或該井孔的第一區(qū)域與第二區(qū)域之間提供區(qū)域隔離。

附圖說明

下面將參考后附的示意圖更詳細地描述本發(fā)明及其許多優(yōu)點，所述示意圖出于示例目的僅示出了一些非限制性的實施例，其中：

圖1示出了處于未膨脹狀態(tài)的井下可膨脹的金屬管結構的局部剖視圖；

圖2示出了圖1的井下可膨脹的金屬管結構在處于膨脹狀態(tài)下時的局部剖視圖；

圖3示出了作為井管結構的一部分安裝的環(huán)狀屏障的剖視圖；

圖4示出了待在井管結構中膨脹以封閉區(qū)域如泄露孔的補丁的剖視圖；

圖5示出了具有開口環(huán)形保持元件的井下可膨脹的金屬管結構的局部剖視圖；

圖6示出了波形的井下可膨脹的金屬管結構的局部剖視圖；

圖7示出了另一波形的井下可膨脹的金屬管結構的局部剖視圖；

圖8A示出了呈波形并具有開口環(huán)形保持元件的井下可膨脹的金屬管結構的局部剖視圖；

圖8B示出了呈波形并具有開口環(huán)形保持元件和中間元件的另一井下可膨脹的金屬管結構的局部剖視圖；

圖9示出了作為井管結構的一部分安裝的另一環(huán)狀屏障的剖視圖；

圖10示出了呈波形并具有開口環(huán)形保持元件的另一井下可膨脹的金屬管結構的局部剖視圖；

圖11示出了處于未膨脹狀態(tài)的另一井下可膨脹的金屬管結構的局部剖視圖；以及

圖12示出了另一井下可膨脹的金屬管結構的局部剖視圖。

所有的附圖是高度示意性的，未必按比例繪制，并且它們僅示出了闡明本發(fā)明所必需的那些部件，省略或僅暗示了其它部件。

具體實施方式

圖1示出了待在井2的井下膨脹至緊貼井孔4的內表面3的井下可膨脹的金屬管結構1。該井下可膨脹的金屬管結構1包括具有第一外徑OD₁的第一區(qū)段6和具有比第一外徑大的第二外徑OD₂的兩個周向凸起7。此外，該井下可膨脹的金屬管結構1包括布置在所述兩個凸起7之間的第二區(qū)段8，每個凸起具有從第二外徑OD₂朝第二區(qū)段8漸縮的斜面9。該第二區(qū)段8具有第三外徑OD₃，在未膨脹狀態(tài)下，該第三外徑小于該第一外徑OD₁。此外，在這兩個凸起7之間對著第二區(qū)段設置有密封元件10，從而在膨脹過程中，相比于第一區(qū)段6，該第二區(qū)段8徑向向外鼓脹的更多，從而徑向向外地迫壓該密封元件，如在圖2中所示。在圖2中，該井下可膨脹的金屬管結構1已經膨脹，從而密封元件10朝井孔4的內表面3迫壓并因此提供牢固的密封，從而阻止流體從第一區(qū)域201通向第二區(qū)域202。

通過使該第二區(qū)段8在對著密封元件10的位置上具有明顯更小的厚度，該井下可膨脹的金屬管結構1更能夠密封井孔4的內表面3。這是由于這樣的事實，即在井下可膨脹的金屬管結構1借助流體直接或間接地迫壓在井下可膨脹的金屬管結構1的內表面上而膨脹時，該第二區(qū)段8向外鼓脹的更多的事實。該較薄的區(qū)段比較厚的第一區(qū)段6和凸起7更易于屈服。

如能在圖1中所見地，該可膨脹的金屬管結構1具有內徑ID₁，在未膨脹狀態(tài)下，該內徑ID₁沿其軸向延伸相同，并且在圖2中，相比于第一區(qū)段6，對著第二區(qū)段8的內徑ID₁被增大。密封元件10呈環(huán)形并因此如果該第二區(qū)段8不向外鼓脹，則該密封元件在該井下可膨脹的金屬管結構1膨脹時減小(decrease)。但通過具有已鼓脹的第二區(qū)段8，該密封元件10被徑向向外迫壓并因此仍能密封，并且在該井下可膨脹的金屬管結構1膨脹之后仍能密封。

在圖1和2中，密封元件10具有對應于由凸起7形成的形狀并因此與第二區(qū)段8和所述兩個凸起的截面形狀基本匹配的梯形截面形狀。該第一區(qū)段6具有第一厚度t₁且該第二區(qū)段8具有第二厚度t₂，該第二厚度比第一厚度小至少25％，優(yōu)選比第一厚度小至少40％。在圖1中，該凸起7的斜面9相對于所述軸向延伸形成夾角β，所述夾角為至少110^o，優(yōu)選135^o。

在圖3中，該井下可膨脹的金屬管結構1是環(huán)狀屏障20的一部分并且包括由第一區(qū)段6分隔的三個第二區(qū)段8。環(huán)狀屏障20待在井下于井管結構22與井孔4或套管(未示出)的內表面3之間的環(huán)空21中膨脹以通過將環(huán)空21分隔成兩個部分，即第一區(qū)域和第二區(qū)域，來在井孔4的第一區(qū)域和第二區(qū)域之間提供區(qū)域隔離。環(huán)狀屏障20包括適于安裝為井管結構22的一部分的管狀部件23并且圍繞該管狀部件并具有面向井孔4的內表面3的外表面29。該井下可膨脹的金屬管結構1的每個端部35均借助連接部件24與管狀部件23連接以在該井下可膨脹的金屬管結構與該管狀部件23之間限定出環(huán)形空間25。該環(huán)狀屏障20可通過使加壓流體經管狀部件23上的開口26進入該空間或通過使環(huán)形空間25包含適于使環(huán)形空間膨脹的這樣的化合物而被膨脹，即所述化合物包含適于在分解時生成氣體或超臨界流體的至少一種可熱分解的化合物或化學品。

如能在圖1中看到的，該密封元件10布置在第二區(qū)段8上，并且包括密封元件的該第二區(qū)段具有外徑，在井下可膨脹的金屬管結構1處于未膨脹狀態(tài)下時，該外徑與凸起7的第二外徑基本相等。該密封元件10能滑動地圍繞該第二區(qū)段8布置，從而該密封元件能自由運動并因此未借助膠或類似緊固方法緊固至第二區(qū)段。該密封元件可由彈性體、橡膠、聚四氟乙烯(PTFE)或另一種聚合物制成。

在圖4中，該井下可膨脹的金屬管結構1是待在已存在于井中的套管5中膨脹的補丁。該井下可膨脹的金屬管結構1在套管5的內側膨脹，以密封區(qū)域28，如泄露孔27。井下可膨脹的金屬管結構1包括由第一區(qū)段6分隔的多個第二區(qū)段8，并且每個第二區(qū)段8均以這樣的方式被凸起7環(huán)繞，以使得凸起7布置在各第二區(qū)段8的每個端部上。井下可膨脹的金屬管結構1通過膨脹工具(未示出)膨脹，所述膨脹工具可以是被拉動經過該井下可膨脹的金屬管結構的可膨脹的心軸或者布置在井下可膨脹的金屬管結構1內部的可液壓擴張的囊狀件。該囊狀件由彈性體制成并因此能夠貼合于該井下可膨脹的金屬管結構的內側。因此，在該囊狀件內的流體間接地擠壓在該管結構上，并且因此該第二區(qū)段被迫使向外鼓脹。

盡管未示出，但該井下可膨脹的金屬管結構還可以是待在井中的套管或井管結構中至少部分膨脹的襯管懸掛器，或者可以是待在另一套管中至少部分膨脹的套管。

包含在環(huán)狀屏障的環(huán)形空間中的化合物可包含氮。該化合物可選自：重鉻酸銨、硝酸銨、亞硝酸銨、迭氮化鋇、硝酸鈉或其組合。所述化合物可以粉末形式，分散在液體中的粉末的形式或溶解在液體中的粉末的形式存在。

可以為止回閥的閥可布置在環(huán)狀屏障20的開口中，加壓流體經該開口進入以使環(huán)狀屏障膨脹。套筒可布置在井下可膨脹的金屬管結構1與管狀部件23之間。該套筒與管狀部件23和井下可膨脹的金屬管結構1連接，因此將該環(huán)形空間25分隔成第一空間區(qū)段和第二空間區(qū)段。此外，該井下可屏障的金屬管結構1可具有孔，該孔提供第一區(qū)域201或第二區(qū)域202與其中一個空間區(qū)段之間的流體連通以在地層壓力在已發(fā)生膨脹時增大的情況下平衡該空間內的壓力。通過能夠平衡跨井下可膨脹的金屬管結構1的壓力，在例如隨后的壓裂過程中提供壓力補償。

本發(fā)明還涉及一種井下完井100，該井下完井包括在圖4中所示的井管結構5，和形成待在其內膨脹的補丁的井下可膨脹的金屬管結構。

該井下完井100還可包括井管結構，該井管結構具有環(huán)狀屏障20，如在圖3中所示，其中，該井下可膨脹的金屬管結構1形成了圍繞該環(huán)狀屏障的管狀部件23的可膨脹部分，該管狀部件23安裝為井管結構22的一部分。

圖5中，井下可膨脹的金屬管結構1具有密封元件10和布置在凸起7之間的兩個開口環(huán)形保持元件30。該開口環(huán)形保持元件30形成密封元件的限位裝置(back-up)，從而當膨脹時，該開口環(huán)形保持元件30具有多于一圈，這意味著當井下可膨脹的金屬管結構1從第一外徑膨脹至第二外徑時，該開口環(huán)形保持元件30的繞圈部分地退繞。在圖5中所示的實施例中，該開口環(huán)形保持元件30具有三圈。然而，在另外的多個實施例中，它們可以具有兩圈、四圈、五圈、六圈或七圈，并且甚至更大數(shù)量的圈數(shù)也是可行的。該開口環(huán)形保持元件30和密封元件10占據(jù)凸起7之間的間隙。因此，該開口環(huán)形保持元件30緊貼該密封元件。借此，獲得的是，該開口環(huán)形保持元件30確保了，即使是在膨脹過程中，該密封元件10也能在井下可膨脹的金屬管結構1的縱向延伸上被維持并支承，從而該密封元件10保持其預期的位置并且該井下可膨脹的金屬管結構1的密封性能得以增強。此外，測試顯示，該密封元件10可在其中開口環(huán)形保持元件所就位的兩側中的任一側上抵擋更高的壓力，因為該開口環(huán)形保持元件起到了密封元件的限位(back-up)和支承系統(tǒng)的作用。

圖6示出了待在井2的井下膨脹以緊貼井孔4的內表面3的井下可膨脹的金屬管結構1。該井下可膨脹的金屬管結構1被示出處于其未膨脹狀態(tài)并且具有軸向延伸38。該井下可膨脹的金屬管結構1呈波形，進而形成有凸起31和凹部32，并且該井下可膨脹的金屬管結構具有沿所述軸向延伸基本上均勻的厚度。通過在包括密封元件的凹部32之間具有凸起31，該井下可膨脹的金屬管結構1比在井下可膨脹的金屬管結構1還包括在密封元件10之間的凹部的情況下膨脹的更加均勻。

在現(xiàn)有的井下可膨脹的金屬管結構中，在凹部之間的部分是凸起，凸起后面跟著凹部，則形成這些沒有密封元件的中間凹部的材料自由膨脹并且膨脹的比該井下可膨脹的金屬管結構的其余部分更多并且變薄，從而使得該井下可膨脹的金屬管結構的塌縮率被顯著降低。此外，通過具有沿軸向延伸的基本均勻的厚度，相比于現(xiàn)有可膨脹的管結構，在圖6的本方案中的井下可膨脹的金屬管結構的膨脹進行的更加均勻，并且因此塌縮率被顯著改進。

當在如在圖6中的沿軸向延伸的截面中看時，該井下可膨脹的金屬管結構1具有矩形凹部32。所述凸起31具有軸向延伸和基本上平行于該軸向延伸38的筆直部分。凹部32具有沿軸向延伸的、比凸起31更小的延伸，并且密封元件10布置在所述凹部中，以便在井下可膨脹的金屬管結構1膨脹至密封井孔的內表面3時提供更好的密封能力。

在圖7中，當在沿所述軸向延伸的截面中看時，該井下可膨脹的金屬管結構1具有類似于板樁的呈波狀的梯形形狀。所述凹部因此具有從凸起31朝向凹部32傾斜的斜面9。

在圖9中，圖7的井下可膨脹的金屬管結構1是環(huán)狀屏障20的一部分。該環(huán)狀屏障20待在井下于井管結構22與井孔4或套管(未示出)的內表面3之間的環(huán)空21中膨脹以通過將該環(huán)空21分隔成兩個部分，即第一區(qū)域和第二區(qū)域，而在井孔4的第一區(qū)域和第二區(qū)域之間提供區(qū)域隔離。該環(huán)狀屏障20包括適于安裝為井管結構22的一部分的管狀部件23并且圍繞該管狀部件并具有朝向井孔4的內表面3的外表面29。該井下可膨脹的金屬管結構1的每個端部35借助連接部件24與管狀部件23連接，從而限定出在井下可膨脹的金屬管結構1與管狀部件23之間的環(huán)形空間25。在另一實施例中，該井下可膨脹的金屬管結構1可通過焊接連接至管狀部件23。該環(huán)狀屏障20可通過使加壓流體經由管狀部件23上的開口26進入該空間或者通過使該環(huán)形空間25包含使該環(huán)形空間膨脹的這樣的化合物而被膨脹，即所述化合物包含適于在分解時生成氣體或超臨界流體的至少一種可熱分解的化合物或化學品。

如在圖9中所示，該井下可膨脹的金屬管結構1以凸起31結束，所述凸起31是端部凸起，并且所述端部連接至環(huán)狀屏障20的管狀部件23。所述凸起31幾乎與密封元件10同時地緊貼井孔4的內表面3，并且凸起的材料不會膨脹至它變得比該井下可膨脹的金屬管結構的其余部分更薄的程度。因此，與其中該井下可膨脹的金屬管結構的在密封元件之間的部分進一步遠離井孔的內表面并因此能夠更多膨脹的現(xiàn)有方案相比，塌縮率得到改進。在圖9中，在凹部32之間的凸起31比端部凸起延伸的更小。

在圖8A中，密封元件10和開口環(huán)形保持元件30布置在至少一個凹部32中，并且該開口環(huán)形保持元件形成密封元件的限位裝置(back-up)。在圖8A中，該開口環(huán)形保持元件30具有多于一圈，即至少兩圈，從而當該井下可膨脹的金屬管結構1從第一外徑膨脹至第二外徑時，該開口環(huán)形保持元件部分地退繞。然而，在多個其它實施例中，其可具有兩圈、四圈、五圈、六圈或七圈，并且甚至更大數(shù)量的圈數(shù)也是可行的。該開口環(huán)形保持元件30和密封元件10占據(jù)凸起31之間的間隙。因此，所述開口環(huán)形保持元件30緊貼密封元件10。借此，獲得的是，該開口環(huán)形保持元件30確保了，即使是在膨脹過程中，該密封元件10也能在井下可膨脹的金屬管結構1的縱向延伸上被維持并支承，從而該密封元件10保持其預期的位置并且該井下可膨脹的金屬管結構1的密封性能得以增強。此外，測試顯示，該密封元件可在其中開口環(huán)形保持元件所就位的那側上抵擋更高的壓力，因為該開口環(huán)形保持元件起到了密封元件的限位(back-up)和支承系統(tǒng)的作用。

在圖8B中，中間元件41布置在開口環(huán)形保持元件30與密封元件10之間。在該實施例中，開口環(huán)形保持元件30與該中間元件41部分疊置。該中間元件41可由彈性材料制成并且適于將該開口環(huán)形保持元件30保持就位并且起到保護和支承密封元件10的作用。該開口環(huán)形保持元件30、中間元件41和密封元件10放置在位于第一和第二周向凸起31之間的凹部32中。該中間元件41可由聚四氟乙烯或比密封元件10的材料更硬的類似材料制成。開口環(huán)形保持元件30還可設置在密封元件10的兩側中的任一側上，如在圖10中所示。

該井下可膨脹的金屬管結構1呈波形，進而形成有凸起31和凹部32，并且該井下可膨脹的金屬管結構具有類似于建筑領域中的板樁的波形截面。該井下可膨脹的金屬管結構1例如如此地成型，即借助在被壓向該井下可膨脹的金屬管結構的同時在該井下可膨脹的金屬管結構內旋轉以形成凸起的輥通過冷加工成型。因此，該井下可膨脹的金屬管結構是套筒，當在圖7-9中所示的截面中看時，該套筒具有基本上均勻的厚度，并且該井下可膨脹的金屬管結構由凸起31和凹部32形成。當在截面中看時，凸起31具有筆直部分，并且凹部具有筆直部分。

在圖11中，該井下可膨脹的金屬管結構1包括布置在所述兩個凸起7之間的第二區(qū)段8，并且每個凸起具有從第二區(qū)段8向第二外徑OD₂漸縮并且因此沿與圖1中所示的井下可膨脹的金屬管結構1相反的方向傾斜的斜面9。

在圖12中，斜面9也沿與圖1中所示的井下可膨脹的金屬管結構相反的方向傾斜，并且該井下可膨脹的金屬管結構1具有類似于板樁的波形截面。通過具有沿相反方向傾斜的斜面9，從而最小化徑向向外的空間，該密封元件10即使是在膨脹期間也被保持就位，例如當該井下可膨脹的金屬管結構1充當環(huán)狀屏障的可膨脹的套筒時。

流體或井筒流體是指存在于油井或氣井井下的任何類型的流體，如天然氣、石油、油基泥漿、原油、水等。氣體是指存在于井、完井、或裸井中的任何類型的氣體組分，并且油是指任何類型的油組分，例如原油，含油流體等。氣體、油和水流體可因此均分別包括除氣體、油和/或水之外的其它元素或物質。

套管、生產套管或井管結構是指井下使用的與油或天然氣生產有關的任何類型的管、管道、管結構、襯管、管柱等。

在該工具不是完全浸沒入套管中的情況下，井下牽引器可用來推動所述工具完全進入井中的位置。井下牽引器可具有帶輪子的可突伸的臂部，其中，輪子接觸套管的內表面，用于在套管內推進該牽引器和該工具前進。井下牽引器是能夠在井下推動或拉動工具的任何類型的驅動工具，例如Well

盡管上面已經結合本發(fā)明的優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但在不背離如下面的權利要求所限定的本發(fā)明的情況下可想到的若干變型對本領域技術人員來說是顯而易見的。