CN107849907B - 顶部坐放的可降解的井筒隔离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种能够从顶部坐放的井筒隔离装置，所述井筒隔离装置包括在暴露于井筒环境时能够降解的一个或多个部件。还提供了一种在井筒中提供层位隔离的方法和***，所述方法和***包括井下可降解的顶部坐放的井筒隔离装置。
Description
技术领域
本公开涉及用于使地下井筒的各部分隔离的井下工具。具体地讲，本公开涉及能够从顶部坐放的可降解井筒隔离装置。
背景技术
在地壳中钻出井筒以用于各种目的，包括挖掘含烃地层以提取烃类用作燃料、润滑剂、化学生产和其他用途。为了便于井筒中的工艺和操作，通常可能希望隔离或密封井筒的一个或多个部分。可由井筒隔离装置诸如封隔器、桥塞和压裂塞(fracturing plug)(即“frac”plug)在井筒内提供层位隔离。例如，为了能够更加容易地从地层提取和产生烃类，在水力压裂操作期间可以采用一个或多个井筒隔离装置，其中向井下泵送高压压裂流体以便使地层的目标部分破裂。井筒隔离装置可以用于通过在井筒中形成压力密封来隔离水力压裂操作的目标区域，该压力密封防止高压压裂流体从井筒隔离装置向井下延伸。
在需要层位隔离的井下操作完成后，通常有必要将井筒隔离装置从井筒移除，以便允许烃生产操作继续进行而不会由于井下工具的存在而受到妨碍。将一个或多个井筒隔离装置从井筒移除通常涉及对该一个或多个井筒隔离装置进行磨铣或钻孔使其成为碎片，接着从井筒取出井筒隔离装置的碎片。为了便于这样的操作，许多井筒隔离装置已经使用诸如铸铁、黄铜或铝的可磨铣金属材料制造，或者由较软的复合材料制成。然而，将井筒隔离装置通过磨铣从井筒移除的操作是昂贵和耗时的，因为它们需要将工具柱(例如，与地面的机械连接件)引入到井筒中。除了增加井的完井成本之外，磨铣操作还可能会损坏衬入井筒的金属套管。此外，由于磨铣工具通常是在连续油管上输送的，连续油管在水平井筒中具有有限的有效范围，因此井筒的侧向长度可能因为在完井期间需要磨铣掉井筒隔离装置而受到限制。
由坐放工具将井筒隔离装置坐放在井筒中。例如，将井筒隔离装置运送到联接到坐放工具的井筒中，坐放工具继而联接到输送工具。当井筒隔离装置在井筒中被定位在期望深度处时，坐放工具引起井筒隔离装置上的卡瓦和密封件组件的致动，从而将井筒隔离装置抵靠井筒的壁坐放。
最常用的坐放工具通过将井筒隔离装置的管状主体或心轴在井上方向上拉动来从顶部坐放井筒隔离装置。坐放工具生成大量的力，通常超过20,000lbs，从而在井筒隔离装置的管状主体上产生显著的张力。由坐放工具产生的井筒隔离装置的管状主体中的张力导致密封件和一个或多个卡瓦抵靠井筒或套管的壁径向地延伸，从而坐放井筒隔离装置并建立层位隔离密封。存在各种类型的坐放工具。一些坐放工具由流体静压或液压启动。然而，一些最常用的坐放工具如型号E-4电缆工具压力坐放组件(Baker Hughes，贝克休斯公司)和“Shorty”(Halliburton Energy Services，哈利伯顿能源服务公司)为***坐放工具，可以通过烟火或黑火药装料来启动。
为了减少对井筒隔离装置磨铣并从井筒移除所需的成本和时间，可能期望具有由可降解材料制造的部件的井筒隔离装置。然而，可降解井筒隔离装置可能不够坚固，以致于由于在坐放过程中置于管状主体或心轴上的张力而无法使用常用的坐放工具来从顶部坐放。相反，由可降解材料制成的井筒隔离装置可使用非标准坐放工具来从底部坐放，该非标准坐放工具在坐放过程中在管状主体上施加压力。底部坐放的井筒隔离装置还需要更复杂的构造，需要向井下输送更多的材料，并且以坐放失败的风险较高为特征。
附图说明
为了描述能够获得本公开的优点和特征的方式，参考附图中示出的本公开的实施方案。应理解，这些附图仅示出本公开的示例性实施方案且因此不应被视为限制本公开的范围，将通过使用附图以附加具体特征和细节来描述并解释本文的原理，在附图中：
图1为其中可以部署可降解井筒隔离装置的井筒操作环境的一个实施方案的示意图；
图2为根据一个示例性实施方案的联接到坐放工具的可降解井筒隔离装置的截面图；
图3为根据一个示例性实施方案的联接到坐放工具的可降解井筒隔离装置的放大截面图；
图4为根据一个示例性实施方案的具有可以包含在可降解井筒隔离装置上的多个搭接件的卡瓦的放大截面图；
图5为根据一个示例性实施方案的可降解井筒隔离装置坐放在井筒中之后的截面图；以及
图6示出了根据一个示例性实施方案的掺杂的镁合金固溶体和非掺杂的镁合金固溶体的降解速率。
具体实施方式
以下详细讨论了本公开的各种实施方案。虽然讨论了特定的具体实施，但应理解，这样做仅仅是为了说明性的目的。相关领域的技术人员将认识到，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下使用其他组件和配置。
首先应理解，尽管以下示出了一个或多个实施方案的说明性具体实施，但可以使用任意数量的技术来实现所公开的设备、方法和***。本公开绝不应限于本文所示的说明性具体实施、附图和技术，但可在随附权利要求书的范围及其等效物的整个范围内加以修改。
除非另有说明，否则术语“联接”或描述元件间相互作用的任何其他术语的任何形式的使用并不意味着该相互作用局限于元件间的直接相互作用，而且还可以包括所述元件间的间接相互作用。在以下讨论中以及在随附权利要求中，术语“包括/包含(including/comprising)”以开放形式使用，并且因此应被解释成表示“包括但不限于……”。上下基准是为了说明的目的，其中“上部”或“井上”是指朝向井筒的地面，并且其中“下部”或“井下”是指朝向井的末端，而不管井筒定向如何。在阅读了以下详细描述并参考附图后，本领域技术人员借助于本公开内容可以更容易明白以下更详细描述的各种特征。
本公开整体涉及能够从顶部坐放的可降解井筒隔离装置。更具体地，本公开涉及至少部分地由井下可降解金属构成的顶部坐放的井筒隔离装置。
井筒隔离装置用于在井筒内提供层位隔离，以便于井筒中的各种工艺和操作。井筒隔离装置的一个用途是通过在井筒中位于目标区域下方的地方形成压力密封来隔离地层的目标区域以进行水力压裂操作。在完成水力压裂操作后，通常有必要将井筒隔离装置从井筒移除。井筒隔离装置，其至少部分地由井下可降解金属制成，并不需要连续油管干预(其呈磨铣形式)来将井筒隔离装置从井筒移除。相反，一旦井下可降解金属在井筒环境中已充分降解使得可降解井筒隔离装置与井筒壁之间的密封断开并且降解装置不对流体流造成显著阻碍，则可以有效地进行生产操作。此外，如本文所公开的，可降解井筒隔离装置，其包括由井下可降解金属制成的管状主体，具有足够的强度以能够使用标准坐放工具从顶部坐放，同时具有管状主体，该管状主体具有足够的内径以提供回流和即时生产。
如本文所用，术语“可降解”及其所有语法变型形式(例如，“降解(degrade/degradation/degrading等)”)是指固体材料的溶解或化学转化，使得由于增溶、水解降解、化学反应(包括电化学反应和电偶反应)或热反应中的至少一种而产生强度减小的固体最终产物。完全降解时，不会产生固体最终产物，或者最终产物很小，就好像与井筒的操作无关一样。在一些情况下，材料的降解可能足以使材料的机械性能降低到材料不再保持其完整性并且实质上分散或脱落到其周围的程度。
如本文所用，术语“井下可降解金属”是指在井筒环境中可降解的金属。术语“井筒环境”包括天然存在的井筒环境和引入到井筒中的材料或流体。可降解金属可以在常规井下操作期间存在的井筒环境中降解，或者可以在可以使用外部刺激来引发或影响降解速率的井筒状态下降解。例如，可以将含有电解质的流体引入井筒中来引发降解。在其他情况下，井筒环境可以自然地包括足够浓度的电解质以引发降解。在另一个例子中，可以通过将酸或碱引入井筒环境来改变与井下可降解金属相互作用的井筒流体的pH值。在一些情况下，井筒环境包括在至少65℃的温度下含有电解质的水溶液。
本文所述的井下可降解金属可以在存在电解质时通过电偶腐蚀来降解。如本文所用，术语“电解质”是指含有离子的导电介质(例如，盐)。电解质可以选自由以下各项组成的组：酸溶液；碱溶液；盐溶液；以及它们的组合。当两种不同的金属或金属合金彼此电连接并且两者都与电解质接触时发生电偶腐蚀。术语“电偶腐蚀”包括微电偶腐蚀。如本文所用，术语“电连接性”是指两种不同的金属或金属合金彼此触碰或紧密靠近，使得当与电解质接触时，电解质变成导电的，并且在金属和其他金属之间发生离子迁移。
电解质可以为被引入到井筒中的流体或从井筒诸如从周围地下地层流出的流体。在一些情况下，电解质可以为卤化物阴离子(即，氟化物、氯化物、溴化物、碘化物和锑化物)、卤化物盐、含氧阴离子(包括单体含氧阴离子和多氧阴离子)以及它们的任意组合。用作本公开的电解质的卤化物盐的合适例子可以包括但不限于：氟化钾；氯化钾；溴化钾；碘化钾；氯化钠；溴化钠；碘化钠；氟化钠；氟化钙；氯化钙；溴化钙；氟化钙；氯化锌；溴化锌；碘化锌；氟化铵；氯化铵；溴化铵；碘化铵；氯化镁；碳酸钾；硝酸钾；硝酸钠；以及它们的任意组合。用作本公开的电解质的含氧阴离子一般可以由式AxOyz-表示，其中A表示化学元素并且O为氧原子；x、y和z为约1至约30范围内的整数，并且可以为也可以不为相同的整数。合适的含氧阴离子的例子可以包括但不限于：碳酸盐；硼酸盐；硝酸盐；磷酸盐；硫酸盐；亚硝酸盐；亚氯酸盐；次氯酸盐；亚磷酸盐；亚硫酸盐；次磷酸盐；次硫酸盐；三磷酸盐；以及它们的任意组合。
在一些情况下，电解质可存在于水基流体中，水基流体包括但不限于：淡水；盐水(例如，其中溶解有一种或多种盐的水)；卤水(例如，饱和盐水)；海水；以及它们的任意组合。通常，水基流体中的水可以来自任何来源，只要它不会给其中的电解质使形成井筒隔离装置的至少一个部件的井下可降解金属至少部分地降解造成干扰即可。如本文所用，术语“至少部分地降解”或“部分地降解”是指工具或部件至少降解到工具或部件的质量的20％或更多的程度。
图1示出了其中可以部署可降解井筒隔离装置的井筒操作环境的一个实施方案的示意图。如图所示，操作环境10包括半潜式平台12，该半潜式平台在位于海床16下方的沉积油气层14上方居中。海底管道18从平台12的甲板20延伸到井口设施22，该井口设施包括防喷器24。平台12具有用于提升和降低管柱的起重设备26、井架28、游动滑车30、吊钩32和转环34。
井筒136延伸穿过包括地层14的各种地球岩层并具有固结在其中的套管140。如图所示，井筒136包括延伸穿过地层14的大体水平部分。井筒136的大体水平部分使穿过地层14的暴露的井筒长度最大化。由于井筒136的大体水平部分的长度，可能优选地是分级执行穿孔和压裂操作。例如，每个级的井筒长度均可为几百英尺。
设置在井筒136的大体水平部分中的是能够从顶部坐放的可降解井筒隔离装置100。可降解井筒隔离装置100包括至少部分地由本文所述的井下可降解金属构成的一个或多个部件。可降解井筒隔离装置可以为任何类型的井筒隔离装置，能够将井筒的两个部分彼此流体地密封并保持差压(即，用于将一个压力区与另一个压力区隔离)并且能够响应于施加到可降解井筒隔离装置的管状主体的张力而从顶部坐放在井筒中。合适的井筒隔离装置的例子可以包括但不限于：压裂塞；桥塞；封隔器；球塞；刮塞；水泥塞；基管塞；防砂塞；以及它们的任意组合。
可降解井筒隔离装置100可以具有由井下可降解金属制成的一个或多个部件，该一个或多个部件包括但不限于：封隔器或塞的管状主体或心轴；卡瓦；密封件；密封元件；楔形物；间隔环；保持环；球；球座；挡板；壳体；流量控制装置或塞；挤压限制器或推靠臂；斜口管鞋；或它们的任何其他井筒隔离装置部件。
在一些情况下，设置在密封件上的径向可延伸的弹性体密封表面可以由在暴露于井筒环境时能够降解的材料构成。例如，可延伸的弹性体密封表面可以至少部分地由水可降解弹性体构成，该水可降解弹性体在存在水流体时(诸如在井筒环境中预先存在水流体或引入了水流体时)至少部分地降解。
如图1所示，可降解井筒隔离装置100已在水力压裂操作的第一级和第二级之间坐放在井筒136中。水力压裂操作的第一级至少在地层14中产生了裂缝60、61。在完成水力压裂操作的第一级后，将可降解井筒隔离装置100坐放在井筒136中，以便为水力压裂操作的第二级提供层位隔离。在可降解井筒隔离装置100坐放在井筒136中后，开始水力压裂操作的第二级，包括对井筒隔离装置100的井上部分的井筒136的一部分进行穿孔，然后以足够高的压力泵送压裂流体以在地层14中生成裂缝62、63、64、65、66、67、68、69。
在一些情况下，可以在通过坐放可降解井筒隔离装置100对井筒136的级进行层位隔离之前，进行级的穿孔。在这样的情况下，可以在级的穿孔后但在级的水力压裂操作前，将可降解井筒隔离装置100坐放在井筒136中。在一些情况下，诸如井筒136的井筒的穿孔和压裂操作可以具有十到五十个或更多个级，这取决于井筒的长度和每个级的长度。
尽管在图1中仅示出了一个可降解井筒隔离装置100，但可将多个可降解井筒隔离装置100置于井筒136中。在一些情况下，可将若干(例如，六个或更多个)可降解井筒隔离装置100布置在井筒136中，以将井筒分成较小的间隔或“区域”来进行水力压裂操作。如图1所示，可降解井筒隔离装置100可以坐放在套管井中，其中钢管或导管(“套管”140)限定井筒壁145。然而，可降解井筒隔离装置100也可以坐放在未完井或“裸眼井”环境中。在其他情况下，井筒136可以衬有其中可降解井筒隔离装置100可适当地坐放在其中的另一种类型的井筒衬管或管道。另外，可降解井筒隔离装置100可以坐放在其中井筒145的内壁由本领域已知的油管或其他管道限定的井筒136中。可降解井筒隔离装置100可用于与具有套管柱、具有筛网或金属丝网等的井筒的地层面直接接触。
在完成水力压裂操作或其他完井和/或增产操作后，必须将可降解井筒隔离装置100从井筒136移除，以便使生产操作有效地发生，而不会由于可降解井筒隔离装置100的安放而受到阻碍。根据本公开，可降解井筒隔离装置100的一个或多个部件可以由一个或多个井下可降解金属制成。因此，可以通过可降解井筒隔离装置100的一个或多个部件由于暴露于井筒环境而降解来将可降解井筒隔离装置100从井筒136移除。另外，可以在可降解井筒隔离装置100降解的同时进行生产操作，只要井筒隔离装置100的降解不会在井筒136中产生明显的压力限制。
在一些情况下，可以针对特定的井筒环境，基于可降解井筒隔离装置100的期望降解速率来选择构成可降解井筒隔离装置100的一个或多个部件的井下可降解金属。例如，井下可降解金属的较缓慢降解可以允许在将可降解井筒隔离装置100坐放在井筒136中和进行期望的完井或增产操作(诸如水力压裂操作)之间具有更多时间。此外，井下可降解金属的较缓慢降解可以允许在井筒隔离装置提供层位隔离的同时进行酸增产操作。在一些情况下，井下可降解金属的较缓慢降解可能比井下可降解金属的较快降解更便宜。
在一些情况下，可降解井筒隔离装置100在暴露于从地层14或井筒136产生的电解液时降解。在其他情况下，可降解井筒隔离装置100在暴露于引入井筒环境中的电解液时降解。以上对导致可降解井筒隔离装置100从井筒移除的井筒状态的例子的描述是出于说明和描述的目的而给出的，并不意图是穷尽的或将本公开限制为所公开的精确形式，因为很多其他变化是可能的。
通过可降解井筒隔离装置100的一个或多个部件的降解来移除可降解井筒隔离装置100比用于磨铣或钻出井筒隔离装置的连续油管干预更节约成本且更省时，连续油管干预需要一次或多次进入井筒中。
即使图1示出了水平井筒136，本公开也同样非常适用于具有其他定向的井筒，包括垂直井筒、倾斜井筒、多边井筒等。而且，即使图1示出了离岸操作，本公开也同样非常适用于陆上操作。另外，即使图1示出了套管完井，本公开也同样非常适用于裸眼完井。
图2示出了能够由坐放工具150从顶部坐放的可降解井筒隔离装置100的截面图。如图2所示，可降解井筒隔离装置100在运送到井筒136中时并且在坐放在坐放在期望井筒深度之前处于未坐放位置。当可降解井筒隔离装置100下降到井筒136中到达期望的坐放深度时，可降解井筒隔离装置100与坐放工具150联接。
井筒136延伸穿过地层14并具有固结在其中的套管140。可降解井筒隔离装置100包括管状主体110，该管状主体具有定向在井筒的井上方向上的第一端和定向在井筒的井下方向上的第二端。管状主体110的第一端与顶部坐放工具150的剪切杆170联接。管状主体110包括外表面115并具有形成于其中的内孔112。在一些情况下，管状主体110的内孔112能够允许流体在至少一个方向上流动。在其他情况下，管状主体110的内孔112在两端被密封，从而防止流体流过内孔112。在一些情况下，管状主体110可以为心轴。可降解井筒隔离装置100还包括围绕管状主体110的外表面115设置的上部卡瓦120、下部卡瓦160和密封件130。
可降解井筒隔离装置100，其包括井下可降解金属，可以为任何设计，只要它足够坚固以能够从顶部坐放，同时在井下操作期间有效地提供层位隔离。例如，管状主体110可以包括任何井下可降解金属，该井下可降解金属是足够坚固的，以允许由坐放工具150响应于施加到管状主体110的张力从顶部坐放可降解井筒隔离装置100。
根据本公开，可降解井筒隔离装置100的管状主体110可以由能够在井筒环境中降解的井下可降解金属制成或以其他方式包括该井下可降解金属。管状主体110的内径的上限可以取决于可降解井筒隔离装置100的结构限制，并且更具体地取决于管状主体110的结构限制。例如，内径可以为任何直径，只要管状主体110能够适当地保持或维持在井下操作期间可能存在的压力负荷并且能够从顶部坐放。在一些情况下，管状主体110的内径为管状主体110的外径的至少25％。管状主体110可以为心轴。在一些情况下，可降解井筒隔离装置100的其他部件可以由井下可降解金属制成或以其他方式包括该井下可降解金属。
在一些情况下，设置在密封件130上的径向可延伸的弹性体密封表面135可以由在暴露于井筒环境时能够降解的材料构成。例如，弹性体密封表面135可以至少部分地由水可降解弹性体构成，该水可降解弹性体在存在水流体时(诸如在井筒环境中预先存在水流体或引入了水流体时)至少部分地降解。水可降解弹性体，其形成弹性体密封表面135的至少一部分，可以完全降解或部分降解，并且可以通过多种机制降解。例如，弹性体密封表面135可以通过溶胀、溶解、经历化学变化、经历热降解并结合前述任何方法及其任意组合而降解。热降解可以与弹性体密封表面135遇到水流体时发生的一种或多种其他降解方法协同工作。
水可降解弹性体，其形成弹性体密封表面135的至少一部分，可以为至少部分水可降解的材料，包括但不限于：聚氨酯橡胶；聚酯基聚氨酯橡胶；氯丁橡胶、活性粘土和交联聚丙烯酸钠的共混物；纤维素基橡胶(例如，羧甲基纤维素)；丙烯酸基聚合物；聚乙二醇基水凝胶；硅基水凝胶；聚丙烯酰胺基水凝胶；polymacon基水凝胶；透明质酸橡胶；聚羟基丁酸酯橡胶；聚酯弹性体；聚酯酰胺弹性体；聚酰胺弹性体；和它们的任何共聚物或三元共聚物；以及它们的任意组合。合适的共聚物和三元共聚物的例子可以包括但不限于：纤维素基橡胶和丙烯酸酯橡胶共聚物；纤维素基橡胶、丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶三元共聚物；丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶共聚物；纤维素基橡胶和丁腈橡胶共聚物；以及它们的任意组合。
如图2所示，当坐放工具150在井筒136中下降到坐放深度时，可降解井筒隔离装置100与该坐放工具联接。坐放工具150可以为能够从顶部坐放可降解井筒隔离装置150的任何坐放工具。在一些情况下，坐放工具150可以为传统的***坐放工具。坐放工具150可以包括剪切杆170和坐放套筒180。
图3示出了可降解井筒隔离装置100和坐放工具150的井下部分的放大截面图。可降解井筒隔离装置100示为处于未坐放位置，适于将可降解井筒隔离装置100在井筒136中运送到坐放深度。如图3所示，坐放工具150的剪切杆170通过设置在剪切孔口215中的剪切销与可降解井筒隔离装置100的管状主体110联接。可降解井筒隔离装置100在管状主体110的第一端(井上端)处或其附近包括可移动邻接件225。可移动邻接件225围绕管状主体110的外表面115可滑动地设置并且用于轴向地保持基本上相邻的上部卡瓦120。上部卡瓦120继而与上部滑动楔形物235基本上相邻。按钮122设置在上部卡瓦120上。密封件130与上部滑动楔形物235和下部滑动楔形物236基本上相邻。下部滑动楔形物236与下部卡瓦160基本上相邻，该下部卡瓦与在管状主体110的第二端(井下端)处或其附近设置在管状主体110上的不可移动邻接件245基本上相邻。按钮162设置在下部卡瓦160上。
当可降解井筒隔离装置100在井筒136中下降到坐放深度时，坐放工具150的坐放套筒180与井筒隔离装置100的可移动邻接件225间隔开。
在井筒隔离装置100在井筒136中下降到目标位置后，启动坐放工具150以使可降解井筒隔离装置100从未坐放位置致动到坐放位置。坐放工具150的致动导致剪切杆170在管状主体110上向上拉动，同时坐放工具150的坐放套筒180接合可降解井筒隔离装置100的可移动邻接件225，从而防止可移动邻接件225随管状主体110一起向上移动。因此，坐放工具150的致动在管状主体110中产生张力，同时在可移动邻接件225上施加压缩力。管状主体110上的张力和在可移动邻接件225上施加的压缩力在上部卡瓦120上施加向下力。当上部卡瓦120被可移动邻接件225压缩时，上部卡瓦120相对于上部滑动楔形物235滑动，导致上部卡瓦120抵靠套管的内壁径向向外扩张。同时，上部卡瓦120的径向扩张迫使按钮122抵靠套管140的内壁145。随着径向力的增大，按钮122穿透套管140的内壁145。径向力足以导致按钮122穿透所使用的特定套管140的套管钢级。套管钢级是套管强度属性的行业标准化度量。由于大多数油田套管的化学成分大致相同(通常为钢)，而且仅在所应用的热处理方面有所不同，因此分级***提供了在井筒中制造和使用的套管的标准化强度。
由上部滑动楔形物235施加在密封件130上的进一步压缩力导致密封件130径向向外延伸以接合套管140的内壁145。密封件130的径向延伸进一步压缩下部滑动楔形物236，从而导致下部滑动楔形物236将下部卡瓦160压靠在不可移动邻接件245上。下部卡瓦160压靠在不可移动邻接件245上导致下部卡瓦160抵靠套管140的内壁145径向向外延伸。同时，下部卡瓦160的径向扩张迫使按钮162抵靠套管140的内壁145。随着径向力的增大，按钮162穿透套管140的内壁145。径向力足以导致按钮162穿透所使用的特定套管140的套管钢级。
一旦上部卡瓦120、下部卡瓦160和密封件130已经被充分压缩以向外扩张成与套管140的内表面145密封接合，则由坐放工具150的剪切杆170施加在管状主体110上的进一步张力将剪切设置在剪切孔215中的剪切销，从而将坐放工具150从井筒隔离装置100释放，这样可以将坐放工具150从井筒136移除，从而使可降解井筒隔离装置100坐放在井筒136中。
图4示出了具有多个搭接件450和易碎保持环430的上部卡瓦120的截面图。如图所示，搭接件450在上部卡瓦120上一体地形成。搭接件450限定切削边缘455，这些切削边缘牢固地接合套管140的内壁145，从而将井筒隔离装置坐放在套管140内。切削边缘455是用于接合套管140的搭接件450的最外边缘。采用了切削边缘455的搭接件450定位成通过切入或穿透套管140来可变形地接合套管140。这个动作将可降解井筒隔离装置100牢固地锚定在井筒136中。由于为生成足够的力供切削边缘455可变形地接合套管140需要大量的压力，因此按钮122提供了可降解井筒隔离装置100的初始锚定。
将按钮122固定到上部卡瓦120的外表面并定位成接合套管140的内壁145。在坐放过程中，按钮122被迫抵靠套管140的内壁145，这是因为滑动表面410抵靠上部滑动楔形物235上的互补表面滑动，导致卡瓦120径向向外扩张。卡瓦120的径向扩张导致按钮边缘425接合套管140的内壁145。随着径向力的增大，按钮122穿透套管140的内壁145。
虽然图4示出了上部卡瓦120作为一个示例性实施方案，但下部卡瓦160也可以具有图4所示特征中的一个或多个而不脱离本公开的精神和范围，这些特征包括但不限于：按钮162；按钮边缘425；易碎保持环430；搭接件450；切削边缘455；以及卡瓦表面410。另外，虽然图2至图5示出了示例性卡瓦，但在可降解井筒隔离装置100中可以使用具有任何构造的卡瓦而不脱离本公开的精神和范围。例如，可以使用没有按钮122的上部卡瓦120，而不脱离本公开的精神和范围。在一些情况下，可降解井筒隔离装置100可以包括以机械卡瓦设计为特征的一个或多个卡瓦。在其他情况下，可降解井筒隔离装置100可以包括以桶式卡瓦设计为特征的一个或多个卡瓦，该卡瓦设计提供与套管140的完整圆周接触，从而在套管140上分配张力负荷和压缩负荷而不引起套管变形。桶式卡瓦通过使负荷均匀地分散在套管140的圆形横截面上，还确保了卡瓦牙最小程度地穿透套管壁。
在一些情况下，搭接件450的按钮122、162和切削边缘455可共同形成用于可降解井筒隔离装置100的可扩张的两级井下锚定件。在这样的情况下，按钮122限定第一级锚定件，而搭接件450的切削边缘455限定第二级锚定件。因为按钮边缘425和切削边缘455接合套管140，因此每个按钮122、162和搭接件450的硬度等级必须超过套管140的硬度等级。
在一些情况下，搭接件450的切削边缘455可以在按钮122、162接合套管140的内壁145的同时，接合套管140的内壁145。
如图4所示，易碎保持环430设置在上部卡瓦120的外表面上的凹槽中。当可降解井筒隔离装置100下降到井筒136中时，易碎保持环430将卡瓦120保持在围绕管状主体110的未坐放位置。易碎保持环430被构造成在上部卡瓦120径向向外扩张时断裂。然而，易碎保持环430具有足够的强度以防止过早断裂。易碎保持环430可以由具有足够强度的任何材料制成以防止过早断裂。
图5示出了可降解井筒隔离装置100在坐放在井筒136中之后的截面图。如图5所示，当可降解井筒隔离装置100处于坐放位置时，上部卡瓦120、密封件130和下部卡瓦160已径向扩张并密封地接合套管140的内壁145。另外，分别坐放在上部卡瓦120和下部卡瓦160上的按钮122和162已穿透套管140的内壁145，以将井筒隔离装置100锚定到套管140。在坐放位置，井筒隔离装置100保持在井筒136中，以在随后的井下操作期间在井筒136中提供层位隔离。
可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下使用具有任何设计或构造的可降解井筒隔离装置，只要可降解井筒隔离装置100由井下可降解金属构成并且足够坚固以能够从顶部坐放，同时在井下操作期间有效地提供层位隔离。在一些情况下，井下可降解金属表现出至少20,000psi的极限抗拉强度。尽管图2至图5所示的可降解井筒隔离装置100的示例性实施方案示出了压裂塞，但也可以使用具有其他设计的可降解井筒隔离装置。例如，可降解井筒隔离装置也可以为桥塞、封隔器、球塞、刮塞、水泥塞、基管塞、防砂塞和它们的任意组合。
本文所述的可降解井筒隔离装置100包括由井下可降解金属构成的一个或多个部件。例如，管状主体110可以由井下可降解金属构成。在一些情况下，可降解井筒隔离装置100可以包括多个结构部件，该多个结构部件可以各自由井下可降解金属构成。例如，可降解井筒隔离装置100可以包括至少两个部件，其中的每一个均由井下可降解金属构成。在其他情况下，可降解井筒隔离装置100可以包括多于两个部件，这些部件各自由井下可降解金属制成。
可降解井筒隔离装置100的每个部件没有必要都由井下降解金属构成，只要可降解井筒隔离装置100能够充分降解以用于特定井下操作即可。可降解井筒隔离装置100的部件也没有必要由相同的井下可降解金属构成。例如，可降解井筒隔离装置100的两个部件可以各自由相同的或不同的井下可降解金属构成。因此，可降解井筒隔离装置100的一个或多个部件可基于所选择的井下可降解金属的类型而具有变化的降解速率。例如，可降解井筒隔离装置100的一些部件可以由掺杂的镁合金制成，这些部件具有与由另一种掺杂的镁合金制成的另一部件相比延迟的降解速率，以确保可降解井筒隔离装置100的某些部分在其他部分之前降解。
井下可降解金属的降解速率可以为从与适当的井筒环境首次接触开始，约4小时至约120天的任何时间的降解速率。在一些情况下，可以基于井筒的状况(天然的或引入的)，包括温度、pH值等，加快井下可降解金属的降解速率。在一些情况下，井下可降解金属可以在15％KCl中，在200℉条件下，具有超过0.01mg/cm2/hr的溶解速率。在一些情况下，由井下可降解金属构成的可降解井筒隔离装置100的部件可以在15％KCl中，在200℉条件下，每天损失其总质量的大于0.1％。
本文所述的井下可降解金属可以为镁合金。除了镁之外，镁合金还包含至少一种其他元素。其他元素可以选自一种或多种金属、一种或多种非金属或它们的组合。可与镁形成合金的合适金属包括但不限于：锂；钠；钾；铷；铯；铍；钙；锶；钡；铝；镓；铟；锡；铊；铅；铋；钪；钒；铬；锰；铁；钴；镍；铜；锌；钇；锆；铌；钼；钌；铑；钯；镨；银；镧；铪；钽；钨；铽；铼；铱；铂；金；钕；钆；铒；前述任一种的氧化物；以及它们的任意组合。
可与镁形成合金的合适的非金属包括但不限于：石墨；碳；硅；氮化硼；以及它们的组合。碳可以为碳颗粒、纤维、纳米管或富勒烯的形式。石墨可以为颗粒、纤维或石墨烯的形式。镁及其合金元素可以为固溶体或部分溶液或可能存在晶间夹杂物的化合物的形式。在一些情况下，镁和合金元素可以均匀地分布在整个镁合金中，然而，镁和合金元素的颗粒分布可能发生一些微小的变化。
合适的镁合金包括镁浓度范围为金属合金的约70体积％至约98体积％的合金。在一些情况下，井下可降解金属可以为镁浓度范围为金属合金的约80体积％至约95体积％的镁合金。
在一些情况下，镁合金可以选自由以下各项组成的组：4.8％至6.2％的锌，最少0.45％的锆，多达0.3％的杂质，且其余为镁；7.8％至9.2％的铝，0.2％至0.8％的锌，0.12％的锰、多达0.015％的杂质，且其余为镁；2.5％至3.5％的铝，0.7％至1.3％的锌，0.2％的锰，多达0.15％的杂质，且其余为镁；以及它们的任意组合。
本领域技术人员以及本文通过由美国材料与试验协会(“ASTM”)标准B275-13e1定义的短代码来引用镁合金，该标准大致按重量表示镁合金的化学组成。镁合金可以为掺杂的或非掺杂的镁合金。与非掺杂的镁合金相比，本文所述的掺杂镁合金由于其特定的组成、掺杂剂的存在、晶间夹杂物的存在或掺杂剂和晶间夹杂物的存在而表现出更大的降解速率。例如，ZK(Z对应于锌且K对应于锆)镁合金的锌浓度可以在合金内的晶粒到晶粒之间发生变化，这导致电偶电位发生晶间变化。作为另一个例子，掺杂的AZ(A对应于铝且Z对应于锌)镁合金中的掺杂剂可导致晶间夹杂物的形成，其中晶间夹杂物的电偶电位与合金中的晶粒略微不同。如图6所示，电偶电位的这些变化可能导致腐蚀增加。
图6示出了掺杂的镁合金固溶体和非掺杂的镁合金固溶体的降解速率。更具体地，图6中的数据比较了两种不同的电解质溶液中的非掺杂的镁合金与掺杂的镁合金的降解速率。将掺杂的和非掺杂的镁合金中的每一种置于3％氯化钠新鲜水电解质溶液中并在约38℃(100℉)条件下温育，或置于15％氯化钠新鲜水电解质溶液中并在约93℃(200℉)条件下温育以确定溶解(即，降解)速率。通过测定掺杂的镁合金和非掺杂的镁合金的每一种的质量损失百分比来测量溶解速率，并测量直到不能再获得质量测量值为止。非掺杂的镁合金由以下构成：90.5％的镁，其余为铝和锌。掺杂的镁合金由以下构成：90.45％的镁，其余为铝、锌和铁掺杂剂。
如图6所示，在两种测试条件下，掺杂的镁合金的降解速率比非掺杂的镁合金对应物更快。例如，在3％电解质溶液中，在约38℃条件下，经过约24小时后，非掺杂的镁合金损失了其质量的约63％，而掺杂的镁合金损失了其质量的约75％。类似地，经过约32小时(1.3天)后，非掺杂的镁合金损失了其质量的约80％，而掺杂的镁合金损失了其质量的约90％。对于15％电解质溶液，在约93℃条件下，经过约8小时后，非掺杂的镁合金损失了其质量的约45％，而掺杂的镁合金损失了其质量的约72％。类似地，经过约12小时后，非掺杂的镁合金损失了其质量的约64％，而掺杂的镁合金损失了其质量的约89％。
本文所述的井下可降解金属可以为掺杂的镁合金。掺杂的镁合金可以为掺杂的WE镁合金、掺杂的AZ镁合金、掺杂的ZK镁合金、掺杂的AM镁合金以及它们的任意组合。
掺杂的镁合金可以呈固溶体的形式。如本文所用，术语“固溶体”是指由单一熔体形成的合金，其中合金(例如，镁合金)中的所有组分一起熔化成铸件。随后可以对铸件进行挤出、锻制、珩磨或加工。镁和至少一种其他成分均匀地分布在整个镁合金中，尽管也可能存在晶间夹杂物，而不脱离本公开的精神和范围。在一些情况下，本文所述的掺杂的镁合金中的镁和至少一种其他成分处于固溶体中，其中掺杂剂的添加导致形成晶间夹杂物。
掺杂的WE镁合金可以包含：掺杂的WE(W对应于钇且E对应于稀土金属)的镁合金的约88重量％(即重量百分比)至约95重量％之间的镁；掺杂的WE镁合金的约3重量％至约5重量％之间的钇；约2％至约5％之间的稀土金属；以及掺杂的WE镁合金的约0.05重量％至约5重量％之间的掺杂剂，其中稀土金属选自由以下各项组成的组：铁；铜；镍；锡；铬；钴；钙；锂；银；金；钯；以及它们的任意组合。
掺杂的AZ镁合金可以包含：掺杂的AZ镁合金的约87重量％至约97重量％之间的镁；掺杂的AZ镁合金的约3重量％至约10重量％之间的铝；掺杂的AZ镁合金的约0.3重量％至约3重量％之间的锌；以及掺杂的AZ镁合金的约0.05重量％至约5重量％之间的掺杂剂。
掺杂的ZK镁合金可以包含：掺杂的ZK镁合金的约88重量％至约96重量％之间的镁；掺杂的ZK镁合金的约2重量％至约7重量％之间的锌；掺杂的ZK镁合金的约0.45重量％至约3重量％之间的锆；以及掺杂的ZK镁合金的约0.05重量％至约5重量％之间的掺杂剂。
掺杂的AM(A对应于铝且M对应于锰)镁合金可以包含：掺杂的AM镁合金的约87重量％至约97重量％之间的镁；掺杂的AM镁合金的约2重量％至约10重量％之间的铝；掺杂的AM镁合金的约0.3重量％至约4重量％之间的锰；以及掺杂的AM镁合金的约0.05重量％至约5重量％之间的掺杂剂。
适用于形成本文所述的掺杂的镁合金的掺杂剂可以包括但不限于：铁；铜；镍；锡；铬；钴；钙；锂；银；金；钯；以及它们的任意组合。
在一些情况下，本文所述的掺杂的镁合金在约93℃(200℉)条件下在3％电解质溶液(例如，氯化钾水流体)中的降解速率的范围可为每约24小时，其总质量的约1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％和50％的下限至约100％、95％、90％、85％、80％、75％、70％、65％、60％、55％和50％的上限。在其他情况下，掺杂的镁合金在约93℃(200℉)条件下在15％电解质溶液(例如，卤化物盐诸如氯化钾或氯化钠水流体)中的溶解速率可在每约1小时，约1mg/cm2、100mg/cm2、200mg/cm2、300mg/cm2、400mg/cm2、500mg/cm2、600mg/cm2、700mg/cm2、800mg/cm2、900mg/cm2和1000mg/cm2的下限至约2000mg/cm2、1900mg/cm2、1800mg/cm2、1700mg/cm2、1600mg/cm2、1500mg/cm2、1400mg/cm2、1300mg/cm2、1200mg/cm2、1100mg/cm2和1000mg/cm2的上限之间，包括其间的任何值和子集。
本文所述的井下可降解金属可以为非掺杂的镁合金。非掺杂的镁合金可以为非掺杂的WE的镁合金、非掺杂的AZ镁合金、非掺杂的ZK镁合金、非掺杂的AM镁合金以及它们的任意组合。
非掺杂的WE镁合金可以包含：非掺杂的WE镁合金的约88重量％至约95重量％之间的镁；非掺杂的WE镁合金的约3重量％至约5重量％之间的钇；约2％至约5％之间的稀土金属，其中稀土金属选自由以下各项组成的组：铁；铜；镍；锡；铬；钴；钙；锂；银；金；钯；以及它们的任意组合。
非掺杂的AZ镁合金可以包含：非掺杂的AZ镁合金的约87重量％至约97重量％之间的镁；非掺杂的AZ镁合金的约3重量％至约10重量％之间的铝；以及非掺杂的AZ镁合金的约0.3重量％至约3重量％之间的锌。
非掺杂的ZK镁合金可以包含：非掺杂的ZK镁合金的约90重量％至约98重量％之间的镁；非掺杂的ZK镁合金的约2重量％至约7重量％之间的铝；以及非掺杂的ZK镁合金的约0重量％至约3重量％之间的锌。
非掺杂的AM镁合金可以包含：非掺杂的AM镁合金的约87重量％至约97重量％之间的镁；非掺杂的AM镁合金的约2重量％至约10重量％之间的铝；以及非掺杂的AM镁合金的约0.3重量％至约4重量％之间的锰。
本文所述的井下可降解金属可以为镁合金。除了镁之外，镁合金还包含至少一种其它元素。其他元素可以选自一种或多种金属、一种或多种非金属或其组合。可以与铝形成合金的合适的金属包括但不限于：镁(Mg)；锌(Zn)；硅(Si)；镓(Ga)；汞(Hg)；铟(In)；铋(Bi)；锡(Sn)；铅(Pb)；锑(Sb)；铊(Tl)；碳(C)；以及它们的任意组合。在一些情况下，铝合金可以包含铝合金的约0.5重量％至约8.0重量％之间的镓、铝合金的约重量0.5％至约8.0重量％之间的镁以及铝合金的约0.1重量％至约2.1重量％之间的铟。在其他情况下，铝合金可以包含铝合金的约1.0重量％至约6.0重量％之间的镓、铝合金的约重量2.0％至约6.0重量％之间的镁、铝合金的约0.1重量％至约1.0重量％之间的铟以及铝合金的约0.1重量％至约4.5重量％之间的锌。在一些情况下，铝合金可以包含铝合金的约80重量％的铝、铝合金的约重量10％的镓以及铝合金的约10重量％的镁。在其他情况下，铝合金可以包含铝合金的约85重量％的铝、铝合金的约重量5％的镓、铝合金的约5重量％的镁以及铝合金的约5重量％的铟。
在一些情况下，形成可降解井筒隔离装置100的至少一部分的井下可降解金属可以至少部分地封装在第二材料(例如，“护套”)中，该第二材料由能够保护或延长井下可降解金属的降解(例如，延迟长与电解质接触)的封装材料形成。护套还可用于保护可降解井筒隔离装置100使其免于在井筒136内磨损。护套的结构可以为可渗透的、易碎的，或者由可在井筒环境中以所需速率至少部分地移除的材料制成。形成护套的封装材料可以为能够在井下环境中使用的任何材料，这取决于护套的结构。例如，易碎护套可在可降解井筒隔离装置100放置在井筒136中的期望位置时或在可降解井筒隔离装置被致动(如果适用的话)时断裂，而可渗透护套可在密封件上保持在适当位置，因为它形成流体密封。如本文所使用的，术语“可渗透的”是指允许流体(包括液体和气体)通过其中的结构并且不限于任何特定构造。合适的封装材料可以包括但不限于：
涂层；蜡；干燥油；聚氨酯；环氧树脂；交联部分水解聚丙烯酸；硅酸盐材料；玻璃材料；无机耐用材料；聚合物；聚乳酸；聚乙烯醇；聚偏二氯乙烯；疏水涂层；阳极氧化涂层；氧化物涂层；涂料；弹性体；热塑性塑料；以及它们的任意组合。
在一些情况下，可以对可降解井筒隔离装置100的给定部件的外表面的全部或一部分进行处理以阻止降解。例如，给定部件的外表面可以经历有助于防止可降解材料(例如，电偶腐蚀金属)电偶腐蚀的处理。适合的处理包括但不限于：阳极氧化处理；氧化处理；铬酸盐转化处理；重铬酸盐处理；氟化物阳极氧化处理；硬质阳极氧化处理；以及它们的任意组合。一些阳极氧化处理可导致阳极氧化材料层沉积在给定部件的外表面上。阳极氧化层可以包含诸如但不限于陶瓷、金属、聚合物、环氧树脂、弹性体或其任意组合的材料并且可使用本领域技术人员已知的任何合适工艺来施加。合适的涂布过程的例子包括但不限于：软阳极氧化涂布；阳极氧化涂布；无电镀镍；硬阳极氧化涂布；陶瓷涂布；碳化钨微球涂布；塑料涂布；热喷涂涂布；高速氧燃料(HVOF)涂布；纳米HVOF涂布；以及金属涂布。
在一些情况下，可以对可降解井筒隔离装置100的给定部件的外表面的全部或一部分进行处理或将其用被配置成增强可降解材料的降解的物质涂布。例如，这个处理或涂布可被配置成移除保护性涂层或处理物或以其他方式加快给定部分的可降解材料的降解。一个例子是涂有聚乙醇酸(PGA)层的井下可降解金属。在这个例子中，PGA会经历水解并使周围的流体变得更酸，这将加快下面的金属的降解。
上文所公开的所有数字和范围可变化某一量。每当公开具有下限和上限的数字范围时，就明确公开了落在范围内的任何数字和任何包括的范围。具体地讲，本文公开的值的每个范围(形式为“约a至约b”，或等效地“大致a至b”，或等效地“大致a-b”)应理解为阐述涵盖在值的较宽范围内的每个数字和范围。此外，如权利要求书中所用的不定冠词“一个/一种(a/an)”在本文中定义为意指引入的一个或一个以上的要素。
如本文所公开的，提供了一种用于在井筒中提供层位隔离的方法。该方法包括将井筒隔离装置运送到井筒中到达坐放深度，其中该井筒隔离装置包括管状主体、围绕管状主体的外表面设置的卡瓦和围绕管状主体的外表面设置的密封件，其中管状主体至少部分地由井下可降解金属构成。管状主体还具有限定内孔的外表面。此外，管状主体还具有第一端和第二端，其中第一端定向在井筒的井上方向上。卡瓦具有径向可延伸表面并且密封件具有径向可延伸的弹性体密封表面。该方法还包括，响应于施加到管状主体的张力，卡瓦和密封件径向地延伸，从而将井筒隔离装置坐放在井筒内。
该方法还可以包括执行井筒操作并通过使管状主体与井筒中的水溶液接触来使管状主体的至少一部分降解。该方法还可以包括井筒隔离装置，该井筒隔离装置包括管状主体，该管状主体由镁合金或铝合金作为井下可降解金属构成。在一些情况下，构成管状主体的井下可降解金属也可选自由以下各项组成的组：掺杂的WE镁合金；掺杂的AZ镁合金；掺杂的ZK镁合金；掺杂的AM镁合金；以及它们的任意组合。在一些情况下，井下可降解金属还可具有至少20,000psi的极限抗拉强度。
如本文所公开的，提供了一种用于在井筒中提供层位隔离的***。该***包括井筒和井筒隔离装置，该井筒隔离装置包括：管状主体，该管状主体包括外表面和形成于其中的内孔，其中管状主体具有第一端和第二端，该第一端定向在井筒的井上方向上；卡瓦，该卡瓦围绕管状主体的外表面设置，其中卡瓦具有径向可延伸表面；以及密封件，该密封件围绕管状主体的外表面设置，其中密封件具有径向可延伸的弹性体密封表面，其中卡瓦和密封件响应于施加到管状主体的张力而径向地延伸并且其中管状主体包括井下可降解金属，该井下可降解金属在暴露于井筒环境时至少部分地降解。
该***还可包括坐放工具，该坐放工具包括：剪切杆，该剪切杆与井筒隔离装置的管状主体可移除地联接；以及坐放套筒，该坐放套筒被配置成接合井筒隔离装置的可移动邻接件或卡瓦，其中剪切杆被配置成向管状主体施加张力，从而将井筒隔离装置坐放在井筒中。
本公开的声明包括：
声明1：一种井筒隔离装置包括：管状主体，该管状主体包括外表面和形成于其中的内孔，其中管状主体具有第一端和第二端，该第一端定向在井筒的井上方向上；卡瓦，该卡瓦围绕管状主体的外表面设置，其中卡瓦具有径向可延伸表面；以及密封件，该密封件围绕管状主体的外表面设置，其中密封件具有径向可延伸的弹性体密封表面；其中卡瓦和密封件响应于施加到管状主体的张力而径向地延伸；并且其中管状主体包括井下可降解金属，该井下可降解金属在暴露于井筒环境时至少部分地降解。
声明2：根据声明1所述的井筒隔离装置，其中井下可降解金属为镁合金。
声明3：根据声明1或声明2所述的井筒隔离装置，其中井下可降解金属为镁合金，该镁合金选自由以下各项组成的组：4.8％至6.2％的锌，最少0.45％的锆，多达0.3％的杂质，且其余为镁；7.8％至9.2％的铝，0.2％至0.8％的锌，0.12％的锰，多达0.015％的杂质，且其余为镁；2.5％至3.5％的铝，0.7％至1.3％的锌，0.2％的锰，多达0.15％的杂质，且其余为镁；以及它们的任意组合。
声明4：根据声明1或声明2所述的井筒隔离装置，其中井下可降解金属为掺杂的镁合金。
声明5：根据前述声明1至2或4中任一项所述的井筒隔离装置，其中井下可降解金属选自由以下各项组成的组：掺杂的WE镁合金；掺杂的AZ镁合金；掺杂的ZK镁合金；掺杂的AM镁合金；以及它们的任意组合。
声明6：根据声明5所述的井筒隔离装置，其中掺杂的WE镁合金包含：掺杂的WE镁合金的约88重量％至约95重量％之间的镁；掺杂的WE镁合金的约3重量％至约5重量％之间的钇；约2％至约5％之间的稀土金属；以及掺杂的WE镁合金的约0.05重量％至约5重量％之间的掺杂剂；其中稀土金属选自由以下各项组成的组：钪；镧；铈；镨；钕；钷；钐；铕；钆；镝；钬；铒；铥；镱；镥；以及它们的任意组合；并且其中掺杂剂选自由以下各项组成的组：铁；铜；镍；锡；铬；钴；钙；锂；银；金；钯；以及它们的任意组合。
声明7：根据声明5所述的井筒隔离装置，其中掺杂的AZ镁合金包含：掺杂的AZ镁合金中的约87重量％至约97重量％之间的镁；掺杂的AZ镁合金的约3重量％至约10重量％之间的铝；掺杂的AZ镁合金的约0.3重量％至约3重量％之间的锌；以及掺杂的AZ镁合金的约0.05重量％至约5重量％之间的掺杂剂；并且其中掺杂剂选自由以下各项组成的组：铁；铜；镍；锡；铬；钴；钙；锂；银；金；钯；以及它们的任意组合。
声明8：根据声明5所述的井筒隔离装置，其中掺杂的ZK镁合金包含：所述掺杂的ZK镁合金的约88重量％至约96重量％之间的镁；掺杂的ZK镁合金的约2重量％至约7重量％之间的锌；掺杂的ZK镁合金的约0.45重量％至约3重量％之间的锆；以及掺杂的ZK镁合金的约0.05重量％至约5重量％之间的掺杂剂；并且其中掺杂剂选自由以下各项组成的组：铁；铜；镍；锡；铬；钴；钙；锂；银；金；钯；以及它们的任意组合。
声明9：根据声明5所述的井筒隔离装置，其中掺杂的AM镁合金包含：掺杂的AM镁合金的约87重量％至约97重量％之间的镁；掺杂的AM镁合金的约2重量％至约10重量％之间的铝；掺杂的AM镁合金的在0.3重量％至约4重量％之间的锰；以及掺杂的AM镁合金的约0.05重量％至约5重量％之间的掺杂剂；并且其中掺杂剂选自由以下各项组成的组：铁；铜；镍；锡；铬；钴；钙；锂；银；金；钯；以及它们的任意组合。
声明10：根据声明1或声明2所述的井筒隔离装置，其中井下可降解金属为非掺杂的镁合金。
声明11：根据前述声明1至2和10中任一项所述的井筒隔离装置，其中井下可降解金属选自由以下各项组成的组：非掺杂的WE镁合金；非掺杂的AZ镁合金；非掺杂的ZK镁合金；非掺杂的AM镁合金；以及它们的任意组合。
声明12：根据声明11所述的井筒隔离装置，其中非掺杂的WE镁合金包含：非掺杂的WE镁合金的约88重量％至约95重量％之间的镁；非掺杂的WE镁合金的约3重量％至约5重量％之间的钇；约2％至约5％之间的稀土金属，其中稀土金属选自由以下各项组成的组：铁；铜；镍；锡；铬；钴；钙；锂；银；金；钯；以及它们的任意组合。
声明13：根据声明11所述的井筒隔离装置，其中非掺杂的AZ镁合金包含：非掺杂的AZ镁合金的约87重量％至约97重量％之间的镁；非掺杂的AZ镁合金的约3重量％至约10重量％之间的铝；以及非掺杂的AZ镁合金的约0.3重量％至约3重量％之间的锌。
声明14：根据声明11所述的井筒隔离装置，其中非掺杂的ZK镁合金包含：非掺杂的ZK镁合金的约90重量％至约98重量％之间的镁；非掺杂的ZK镁合金的约2重量％至约7重量％之间的铝；以及非掺杂的ZK镁合金的约0重量％至约3重量％之间的锌。
声明15：根据声明11所述的井筒隔离装置，其中非掺杂的AM镁合金包含：非掺杂的AM镁合金的约87重量％至约97重量％之间的镁；非掺杂的AM镁合金的约2重量％至约10重量％之间的铝；以及非掺杂的AM镁合金的约0.3重量％至约4重量％之间的锰。
声明16：根据声明1所述的井筒隔离装置，其中井下可降解金属包括铝合金。
声明17：根据声明16所述的井筒隔离装置，其中铝合金包含铝合金的约0.5重量％至约8.0重量％之间的镓、铝合金的约重量0.5％至约8.0重量％之间的镁以及铝合金的约0.1重量％至约2.1重量％之间的铟。
声明18：根据声明16所述的井筒隔离装置，其中铝合金包含铝合金的约1.0重量％至约6.0重量％之间的镓、铝合金的约重量2.0％至约6.0重量％之间的镁、铝合金的约0.1重量％至约1.0重量％之间的铟以及铝合金的约0.1重量％至约4.5重量％之间的锌。
声明19：根据声明16所述的井筒隔离装置，其中铝合金包含铝合金的约80重量％的铝、铝合金的约重量10％的镓以及铝合金的约10重量％的镁。
声明20：根据声明16所述的井筒隔离装置，其中铝合金包含铝合金的约85重量％的铝、铝合金的约重量5％的镓、铝合金的约5重量％的镁以及铝合金的约5重量％的铟。
声明21：根据前述声明1至20中任一项所述的井筒隔离装置，其中井下可降解金属在15％KCl中，在200℉下，表现出超过0.01mg/cm2/hr的溶解速率。
声明22：根据前述声明1至20中任一项所述的井筒隔离装置，其中井下可降解金属在15％氯化钾水溶液中和在约93℃的温度条件下，表现出每小时至少0.01mg/cm2的降解速率。
声明23：根据前述声明1至20中任一项所述的井筒隔离装置，其中可降解井筒隔离装置的部件在15％KCl中，在200℉下，表现出每天大于其总质量的0.1％的损失。
声明24：根据前述声明1至20中任一项所述的井筒隔离装置，其中管状主体是可降解的，使得它在15％氯化钾水溶液中和在约93℃的温度条件下每天损失管状主体的总质量的至少0.1％。
声明25：根据前述声明1至24中任一项所述的井筒隔离装置，其中井筒环境包括在至少65℃的温度条件下含有电解质的水溶液。
声明26：根据前述声明1至25中任一项所述的井筒隔离装置，其中井下可降解金属表现出至少20,000psi的极限抗拉强度。
声明27：根据前述声明1至26中任一项所述的井筒隔离装置，其中管状主体具有内径和外径，内径是外径的至少25％。
声明28：根据前述声明1至27中任一项所述的井筒隔离装置，其中可延伸的弹性体密封表面在暴露于井筒环境时降解。
声明29：根据声明28所述的井筒隔离装置，其中可延伸的弹性体密封表面由以下各项构成：聚氨酯橡胶；聚酯基聚氨酯橡胶；氯丁橡胶、活性粘土和交联聚丙烯酸钠的共混物；纤维素基橡胶(例如，羧甲基纤维素)；丙烯酸基聚合物；聚乙二醇基水凝胶；硅基水凝胶；聚丙烯酰胺基水凝胶；polymacon基水凝胶；透明质酸橡胶；聚羟基丁酸酯橡胶；聚酯弹性体；聚酯酰胺弹性体；聚酰胺弹性体；和它们的任何共聚物或三元共聚物；以及它们的任意组合。
声明30：根据声明29所述的井筒隔离装置，其中可延伸的弹性体密封表面由共聚物或三元共聚物构成，该共聚物或三元共聚物选自由以下各项组成的组：纤维素基橡胶和丙烯酸酯橡胶共聚物；纤维素基橡胶、丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶三元共聚物；丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶共聚物；纤维素基橡胶和丁腈橡胶共聚物；以及它们的任意组合。
声明31：根据前述声明1至30中任一项所述的井筒隔离装置，其中管状主体的第一端与顶部坐放工具联接。
声明32：根据前述声明1至31中任一项所述的井筒隔离装置，其中管状主体的第一端具有用于接纳剪切销的剪切孔口。
声明33：根据前述声明1至32中任一项所述的井筒隔离装置，还包括可移动邻接件，该可移动邻接件在管状主体的第一端处或其附近在密封件的一侧上设置在管状主体上；以及不可移动邻接件，该不可移动邻接件在管状主体的第二端处或其附近在密封件的相对侧上设置在管状主体上。
声明34：根据前述声明33所述的井筒隔离装置，其中响应于管状主体上的张力，可移动邻接件移向不可移动邻接件，从而导致卡瓦的可延伸表面和密封件的可延伸的弹性体密封表面径向地延伸。
声明35：根据前述声明1至34中任一项所述的井筒隔离装置，其中井筒隔离装置选自由以下各项组成的组：压裂塞；桥塞；封隔器；球塞；刮塞；水泥塞；基管塞；防砂塞；以及它们的任意组合。
声明36：根据前述声明1至35中任一项所述的井筒隔离装置，其中井筒隔离装置还包括由井下可降解金属制成的一个或多个部件，该一个或多个部件选自由以下各项组成的组：封隔器或塞的管状主体或心轴；卡瓦；密封件；密封元件；楔形物；间隔环；保持环；球；球座；挡板；壳体；流量控制装置或塞；挤压限制器或推靠臂；斜口管鞋；或它们的任何其他井筒隔离装置部件。
声明37：根据前述声明1至36中任一项所述的井筒隔离装置，其中井下可降解金属在暴露于引入井筒环境中的电解液时降解。
声明38：根据前述声明1至37中任一项所述的井筒隔离装置，其中井筒隔离装置还由在井筒环境中表现出不同降解速率的两个或更多个可降解金属构成。
声明39：根据前述声明1至38中任一项所述的井筒隔离装置，其中管状主体包括心轴。
声明40：根据前述声明1至39中任一项所述的井筒隔离装置，其中井下可降解金属在约93℃(200℉)条件下在3％电解质溶液(例如，氯化钾水流体)中的降解速率的范围为每约24小时其总质量的约1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％和50％的下限至约100％、95％、90％、85％、80％、75％、70％、65％、60％、55％和50％的上限。
声明41：根据前述声明1至39中任一项所述的井筒隔离装置，其中井下可降解金属在约93℃(200℉)条件下在15％电解质溶液(例如，卤化物盐诸如氯化钾或氯化钠水流体)中的溶解速率在每约1小时约1mg/cm2、100mg/cm2、200mg/cm2、300mg/cm2、400mg/cm2、500mg/cm2、600mg/cm2、700mg/cm2、800mg/cm2、900mg/cm2和1000mg/cm2的下限至约2000mg/cm2、1900mg/cm2、1800mg/cm2、1700mg/cm2、1600mg/cm2、1500mg/cm2、1400mg/cm2、1300mg/cm2、1200mg/cm2、1100mg/cm2和1000mg/cm2的上限之间，包括其间的任何值和子集。
声明42：根据前述声明1至41中任一项所述的井筒隔离装置，其中井筒隔离装置还包括保护套。
声明43：根据声明42所述的井筒隔离装置，其中保护套包含选自由以下各项组成的组的材料：
涂层；蜡；干燥油；聚氨酯；环氧树脂；交联部分水解聚丙烯酸；硅酸盐材料；玻璃材料；无机耐用材料；聚合物；聚乳酸；聚乙烯醇；聚偏二氯乙烯；疏水涂层；阳极氧化涂层；氧化物涂层；涂料；弹性体；热塑性塑料；以及它们的任意组合。
声明44：根据前述声明1至43中任一项所述的井筒隔离装置，其中井筒隔离装置还包括被配置成增强井下可降解金属的降解的涂层。
声明45：一种方法，该方法包括：将根据先前声明1至44中任一项所述的井筒隔离装置运送到井筒中到达坐放深度；以及响应于施加到管状主体的张力，卡瓦和密封件径向地延伸，从而将井筒隔离装置坐放在井筒内。
声明46：根据声明45所述的方法，还包括执行井筒操作并通过使管状主体与井筒中的水溶液接触来使管状主体的至少一部分降解。
声明47：根据声明45或声明46所述的方法，还包括将电解质溶液引入到井筒中，以便引起或增强井下可降解金属的降解。
声明48：一种方法，该方法包括将井筒隔离装置运送到井筒中到达坐放深度，其中该井筒隔离装置包括：管状主体，该管状主体包括外表面和形成于其中的内孔，其中管状主体具有第一端和第二端，该第一端定向在井筒的井上方向上；卡瓦，该卡瓦围绕管状主体的外表面设置，其中卡瓦具有径向可延伸表面；以及密封件，该密封件围绕管状主体的外表面设置，其中管状主体包括井下可降解金属；并且响应于施加到管状主体的张力，卡瓦和密封件径向地延伸，从而将井筒隔离装置坐放在井筒内。
声明49：根据声明48所述的方法，还包括执行井筒操作并通过使管状主体与井筒中的水溶液接触来使管状主体的至少一部分降解。
声明50：根据声明48或声明49所述的方法，还包括将电解质溶液引入到井筒中，以便引起或增强井下可降解金属的降解。
声明51：根据前述声明48至50中任一项所述的方法，其中井下可降解金属为镁合金或铝合金。
声明52：根据前述声明48至51中任一项所述的方法，其中井下可降解金属选自由以下各项组成的组：掺杂的WE镁合金；掺杂的AZ镁合金；掺杂的ZK镁合金；掺杂的AM镁合金；以及它们的任意组合。
声明53：根据前述声明48至52中任一项所述的方法，其中井下可降解金属具有至少20,000psi的极限抗拉强度。
声明54：一种***，该***包括根据前述声明1至44中任一项所述的井筒和井筒隔离装置。
声明55：根据声明54所述的***，还可包括坐放工具，该坐放工具包括：剪切杆，该剪切杆与井筒隔离装置的管状主体可移除地联接；以及坐放套筒，该坐放套筒被配置成接合井筒隔离装置的可移动邻接件或卡瓦，其中剪切杆被配置成向管状主体施加张力，从而将井筒隔离装置坐放在井筒中。
声明56：一种***，该***包括：井筒；以及井筒隔离装置，该井筒隔离装置包括：管状主体，该管状主体包括外表面和形成于其中的内孔，其中管状主体具有第一端和第二端，该第一端定向在井筒的井上方向上；卡瓦，该卡瓦围绕管状主体的外表面设置，其中卡瓦具有径向可延伸表面；以及密封件，该密封件围绕管状主体的外表面设置，其中密封件具有径向可延伸的弹性体密封表面；其中卡瓦和密封件响应于施加到管状主体的张力而径向地延伸；并且其中管状主体包括井下可降解金属，该井下可降解金属在暴露于井筒环境时至少部分地降解。
声明57：根据声明56所述的***，还可包括坐放工具，该坐放工具包括：剪切杆，该剪切杆与井筒隔离装置的管状主体可移除地联接；以及坐放套筒，该坐放套筒被配置成接合井筒隔离装置的可移动邻接件或卡瓦，其中剪切杆被配置成向管状主体施加张力，从而将井筒隔离装置坐放在井筒中。
尽管使用各种例子和其他信息来解释在随附权利要求的范围内的各方面，但基于这些例子中的特定特征或布置方式，不应该暗示权利要求的限制，因为本领域技术人员将能够使用这些例子来得到各种各样的具体实施。尽管已经以特定于结构特征和/或方法步骤的语言描述了一些主题，但应理解，随附权利要求中定义的主题不必限于这些所描述的特征或行为。例如，这样的功能可以在除本文所识别的组件之外的组件中以不同的方式分布或执行。相反，所描述的特征和步骤作为在随附权利要求的范围内的***和方法的组件的例子被公开。此外，引用一组的“至少一个”的权利要求语言指示所述组的一个成员或所述组的多个成员或所述组的全部成员满足随附权利要求。
Claims (32)
1.一种井筒隔离装置，所述井筒隔离装置包括：
管状主体，所述管状主体包括外表面和形成于其中的内孔，其中所述管状主体具有第一端和第二端，所述第一端定向在所述井筒的井上方向上；
卡瓦，所述卡瓦围绕所述管状主体的所述外表面设置，其中所述卡瓦具有径向可延伸表面；以及
密封件，所述密封件围绕所述管状主体的所述外表面设置，其中所述密封件具有径向可延伸的弹性体密封表面；
其中所述卡瓦和所述密封件响应于施加到所述管状主体的张力而径向地延伸；并且
其中所述管状主体包括井下可降解金属，所述井下可降解金属在暴露于井筒环境时至少部分地降解，
其中所述井下可降解金属为镁合金，
其中所述镁合金包含掺杂的WE镁合金，
其中所述掺杂的WE镁合金包含：所述掺杂的WE镁合金的88重量％至95重量％之间的镁；所述掺杂的WE镁合金的3重量％至5重量％之间的钇；2％至5％之间的稀土金属；以及所述掺杂的WE镁合金的0.05重量％至5重量％之间的掺杂剂；
其中所述稀土金属选自由以下各项组成的组：钪；镧；铈；镨；钕；钷；钐；铕；钆；镝；钬；铒；铥；镱；镥；以及它们的任意组合；并且
其中所述掺杂剂选自由以下各项组成的组：铁；铜；镍；锡；铬；钴；钙；锂；银；金；钯；以及它们的任意组合。
2.根据权利要求1所述的井筒隔离装置，其中所述井下可降解金属表现出至少20,000psi的极限抗拉强度。
3.根据权利要求1所述的井筒隔离装置，其中所述管状主体的所述第一端与顶部坐放工具联接。
4.根据权利要求3所述的井筒隔离装置，其中所述管状主体的所述第一端具有用于接纳剪切销的剪切孔口。
5.根据权利要求4所述的井筒隔离装置，还包括可移动邻接件，所述可移动邻接件在所述管状主体的所述第一端处或其附近在所述密封件的一侧上设置在所述管状主体上；以及不可移动邻接件，所述不可移动邻接件在所述管状主体的所述第二端处或其附近在所述密封件的相对侧上设置在所述管状主体上。
6.根据权利要求5所述的井筒隔离装置，其中响应于所述管状主体上的张力，所述可移动邻接件移向所述不可移动邻接件，从而导致所述卡瓦的所述可延伸表面和所述密封件的所述可延伸的弹性体密封表面径向地延伸。
7.根据权利要求1所述的井筒隔离装置，其中所述可延伸的弹性体密封表面在暴露于井筒环境时降解。
8.一种井筒隔离装置，所述井筒隔离装置包括：
管状主体，所述管状主体包括外表面和形成于其中的内孔，其中所述管状主体具有第一端和第二端，所述第一端定向在所述井筒的井上方向上；
卡瓦，所述卡瓦围绕所述管状主体的所述外表面设置，其中所述卡瓦具有径向可延伸表面；以及
密封件，所述密封件围绕所述管状主体的所述外表面设置，其中所述密封件具有径向可延伸的弹性体密封表面；
其中所述卡瓦和所述密封件响应于施加到所述管状主体的张力而径向地延伸；并且
其中所述管状主体包括井下可降解金属，所述井下可降解金属在暴露于井筒环境时至少部分地降解，
其中所述井下可降解金属为镁合金，
其中所述镁合金包含掺杂的AZ镁合金，
其中所述掺杂的AZ镁合金包含：所述掺杂的AZ镁合金的87重量％至97重量％之间的镁；所述掺杂的AZ镁合金的3重量％至10重量％之间的铝；所述掺杂的AZ镁合金的0.3重量％至3重量％之间的锌；以及所述掺杂的AZ镁合金的0.05重量％至5重量％之间的掺杂剂；并且
其中所述掺杂剂选自由以下各项组成的组：铁；铜；镍；锡；铬；钴；钙；锂；银；金；钯；以及它们的任意组合。
9.根据权利要求8所述的井筒隔离装置，其中所述井下可降解金属表现出至少20,000psi的极限抗拉强度。
10.根据权利要求8所述的井筒隔离装置，其中所述管状主体的所述第一端与顶部坐放工具联接。
11.根据权利要求10所述的井筒隔离装置，其中所述管状主体的所述第一端具有用于接纳剪切销的剪切孔口。
12.根据权利要求11所述的井筒隔离装置，还包括可移动邻接件，所述可移动邻接件在所述管状主体的所述第一端处或其附近在所述密封件的一侧上设置在所述管状主体上；以及不可移动邻接件，所述不可移动邻接件在所述管状主体的所述第二端处或其附近在所述密封件的相对侧上设置在所述管状主体上。
13.根据权利要求12所述的井筒隔离装置，其中响应于所述管状主体上的张力，所述可移动邻接件移向所述不可移动邻接件，从而导致所述卡瓦的所述可延伸表面和所述密封件的所述可延伸的弹性体密封表面径向地延伸。
14.根据权利要求8所述的井筒隔离装置，其中所述可延伸的弹性体密封表面在暴露于井筒环境时降解。
15.一种井筒隔离装置，所述井筒隔离装置包括：
管状主体，所述管状主体包括外表面和形成于其中的内孔，其中所述管状主体具有第一端和第二端，所述第一端定向在所述井筒的井上方向上；
卡瓦，所述卡瓦围绕所述管状主体的所述外表面设置，其中所述卡瓦具有径向可延伸表面；以及
密封件，所述密封件围绕所述管状主体的所述外表面设置，其中所述密封件具有径向可延伸的弹性体密封表面；
其中所述卡瓦和所述密封件响应于施加到所述管状主体的张力而径向地延伸；并且
其中所述管状主体包括井下可降解金属，所述井下可降解金属在暴露于井筒环境时至少部分地降解，
其中所述井下可降解金属为镁合金，
其中所述镁合金包含掺杂的ZK镁合金，
其中所述掺杂的ZK镁合金包含：所述掺杂的ZK镁合金的88重量％至96重量％之间的镁；所述掺杂的ZK镁合金的2重量％至7重量％之间的锌；所述掺杂的ZK镁合金的0.45重量％至3重量％之间的锆；以及所述掺杂的ZK镁合金的0.05重量％至5重量％之间的掺杂剂；并且
其中所述掺杂剂选自由以下各项组成的组：铁；铜；镍；锡；铬；钴；钙；锂；银；金；钯；以及它们的任意组合。
16.根据权利要求15所述的井筒隔离装置，其中所述井下可降解金属表现出至少20,000psi的极限抗拉强度。
17.根据权利要求15所述的井筒隔离装置，其中所述管状主体的所述第一端与顶部坐放工具联接。
18.根据权利要求17所述的井筒隔离装置，其中所述管状主体的所述第一端具有用于接纳剪切销的剪切孔口。
19.根据权利要求18所述的井筒隔离装置，还包括可移动邻接件，所述可移动邻接件在所述管状主体的所述第一端处或其附近在所述密封件的一侧上设置在所述管状主体上；以及不可移动邻接件，所述不可移动邻接件在所述管状主体的所述第二端处或其附近在所述密封件的相对侧上设置在所述管状主体上。
20.根据权利要求19所述的井筒隔离装置，其中响应于所述管状主体上的张力，所述可移动邻接件移向所述不可移动邻接件，从而导致所述卡瓦的所述可延伸表面和所述密封件的所述可延伸的弹性体密封表面径向地延伸。
21.根据权利要求15所述的井筒隔离装置，其中所述可延伸的弹性体密封表面在暴露于井筒环境时降解。
22.一种井筒隔离装置，所述井筒隔离装置包括：
管状主体，所述管状主体包括外表面和形成于其中的内孔，其中所述管状主体具有第一端和第二端，所述第一端定向在所述井筒的井上方向上；
卡瓦，所述卡瓦围绕所述管状主体的所述外表面设置，其中所述卡瓦具有径向可延伸表面；以及
密封件，所述密封件围绕所述管状主体的所述外表面设置，其中所述密封件具有径向可延伸的弹性体密封表面；
其中所述卡瓦和所述密封件响应于施加到所述管状主体的张力而径向地延伸；并且
其中所述管状主体包括井下可降解金属，所述井下可降解金属在暴露于井筒环境时至少部分地降解，
其中所述井下可降解金属为镁合金，
其中所述镁合金包含掺杂的AM镁合金，
其中所述掺杂的AM镁合金包含：所述掺杂的AM镁合金的87重量％至97重量％之间的镁；所述掺杂的AM镁合金的2重量％至10重量％之间的铝；所述掺杂的AM镁合金的0.3重量％至4重量％之间的锰；以及所述掺杂的AM镁合金的0.05重量％至5重量％之间的掺杂剂；并且
其中所述掺杂剂选自由以下各项组成的组：铁；铜；镍；锡；铬；钴；钙；锂；银；金；钯；以及它们的任意组合。
23.根据权利要求22所述的井筒隔离装置，其中所述井下可降解金属表现出至少20,000psi的极限抗拉强度。
24.根据权利要求22所述的井筒隔离装置，其中所述管状主体的所述第一端与顶部坐放工具联接。
25.根据权利要求24所述的井筒隔离装置，其中所述管状主体的所述第一端具有用于接纳剪切销的剪切孔口。
26.根据权利要求25所述的井筒隔离装置，还包括可移动邻接件，所述可移动邻接件在所述管状主体的所述第一端处或其附近在所述密封件的一侧上设置在所述管状主体上；以及不可移动邻接件，所述不可移动邻接件在所述管状主体的所述第二端处或其附近在所述密封件的相对侧上设置在所述管状主体上。
27.根据权利要求26所述的井筒隔离装置，其中响应于所述管状主体上的张力，所述可移动邻接件移向所述不可移动邻接件，从而导致所述卡瓦的所述可延伸表面和所述密封件的所述可延伸的弹性体密封表面径向地延伸。
28.根据权利要求22所述的井筒隔离装置，其中所述可延伸的弹性体密封表面在暴露于井筒环境时降解。
29.一种用于在井筒中提供层位隔离的方法，包括：
将如权利要求1-28中任一项所述的井筒隔离装置运送到井筒中到达坐放深度，并且
响应于施加到所述管状主体的张力，所述卡瓦和所述密封件径向地延伸，从而将所述井筒隔离装置坐放在所述井筒内。
30.根据权利要求29所述的方法，还包括执行井筒操作并通过使所述管状主体与所述井筒中的水溶液接触来使所述管状主体的至少一部分降解。
31.一种用于在井筒中提供层位隔离的***，包括：
井筒；以及
如权利要求1-28中任一项所述的井筒隔离装置。
32.根据权利要求31所述的***，还包括坐放工具，所述坐放工具包括：
剪切杆，所述剪切杆与所述井筒隔离装置的所述管状主体可移除地联接；以及
坐放套筒，所述坐放套筒被配置成接合所述井筒隔离装置的可移动邻接件或所述卡瓦，
其中所述剪切杆被配置成向所述管状主体施加张力，从而将所述井筒隔离装置坐放在所述井筒中。
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