NL9101426A - Opblaasbare pakkinginrichting en afdichtwerkwijze. - Google Patents

Description

Opblaasbare pakkinginrichting en afdichtwerkwijze.

De uitvinding heeft in zijn algemeenheid betrekking op opblaasbare pakkers voor toepassing in boorgaten, en in het bijzonder op opblaasbare pakkers die zijn voorzien van een over een ringvormige opblaasbare wand geplaatste elastomere bekleding.

Bij het boren en de produktie van olie- en gasbronnen is het veelvuldig nodig één ondergrondse zone van een andere te isoleren en de overgang van fluïda tussen deze zones te verhinderen. Bekende pakkers en brugpluggen worden toegepast als pakkinginrichtingen in boorgaten die fluïdum bevatten voor het verschaffen van een afdichting tussen een leiding die de inrichting benedenwaarts in het boorgat draagt en een inwendig oppervlak binnen in het boorgat, zoals een verhuizing of een boorgatwand zonder verhuizing.

Eén type pakkinginrichting met dubbel anker omvat twee gebieden van uitzetbaar materiaal die dienen voor het aangrijpen op het inwendige oppervlak binnen in het boorgat. Gewoonlijk is een elastomere ringvormige bekleding tussen de twee verankeringsgebieden aangebracht. De elastomere ringvormige bekleding zet ook radiaal buitenwaarts uit en grijpt uiteindelijk op het gewenste oppervlak aan en vormt een afdichting, waardoor de doorlaat van fluïdum wordt verhinderd.

Wanneer een pakkinginrichting met een kleine diameter wordt neergelaten in een boorgat voor het aangrijpen en het vormen van een afdichting met een verhuizing van veel grotere diameter, dan wordt de elastomere ringvormige bekleding onderworpen aan buitengewone multi-dimensionele rek, met inbegrip van bi-axiale en tri-axiale rek, dat wil zeggen een rek met twee of drie dimensionele componenten. Als gevolg daarvan is het mogelijk dat de buitenste buigzame bekleding splijt, waardoor de bruikbaarheid van de pakkinginrichting verloren gaat.

"Zachte zetting" is een ander vaak ondervonden probleem bij de bekende inrichtingen. Een zachte zetting treedt op wanneer fluïdum wordt ingesloten tussen elk uiteinde van de buitenste bekleding van de pakkinginrichting. Wanneer een zachte zetting optreedt, is de pakkinginrichting niet zo stevig verankerd als mogelijk is en kan onverwachts slippen of draaien.

Het is één doel van de onderhavige uitvinding een opblaasbare pakkinginrichting voor toepassing in een boorgat te verschaffen, waarbij multi-dimensionele rek op de ringvormige elastomere bekleding wordt geminimaliseerd.

Het is een ander doel van de onderhavige uitvinding een opblaasbare pakkinginrichting voor toepassing in een boorgat te verschaffen, die geen fluïdum in het gebied van de ringvormige elastomere bekleding insluit en derhalve het optreden van een zachte zetting van de opblaasbare pakkinginrichting tegen de verhuizing of de boorgatwand zonder verhuizing minimaliseert.

Deze en andere doelen worden bereikt op de wijze zoals thans wordt beschreven. Een opblaasbare pakkinginrichting is verschaft voor toepassing in een fluïdum bevattend boorgat. De opblaasbare pakkinginrichting verschaft een afdichting tussen een de opblaasbare pakkinginrichting dragende leiding en een inwendig oppervlak in het boorgat. Een van een bovenste en onderste kraagorgaan voorzien huis met een centrale langsas is aangebracht. Voorts is een middel voor het bevestigen van het cilindrische huis aan de leiding verschaft. Een ringvormige opblaasbare wand met een bovenste en onderste uiteinde is bevestigd aan het bovenste respectievelijk onderste kraagorgaan, waarbij de ringvormige opblaasbare wand over ten minste een gedeelte van het cilindrische huis is geplaatst. De ringvormige opblaasbare wand omvat een binnenste elastomere huls die is bekleed door een reeks beweegbare ribben. Bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen zijn aangebracht over een gedeelte van de ringvormige opblaasbare wand tussen het bovenste en onderste kraagorgaan van het cilindrische huis. De bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen zijn axiaal op afstand van elkaar geplaatst gezien ten opzichte van de centrale langsas van het cilindrische huis.

Bij voorkeur vormen de elastomere ringvormige bekledingen gedeeltelijk een bovenste verankeringsgebied van de ringvormige opblaasbare wand tussen de bovenste kraag en de bovenste elastomere ringvormige bekleding. De elastomere ringvormige bekledingen vormen verder een onderste verankeringsgebied van de ringvormige opblaasbare wand tussen de onderste kraag en de onderste elastomere ringvormige bekleding. Bij de onderhavige uitvinding is het evenwel mogelijk dat de elasto-mere bekledingen ofwel boven ofwel onder de bekledingen slechts een enkel verankeringsgebied vormen. Een centraal gebied van de ringvormige opblaasbare wand is verschaft tussen de bovenste en de onderste elastomere ringvormige bekledingen. De bovenste en onderste veranderingsgebieden en het centrale gebied zijn buitenwaarts beweegbaar vanuit een niet-opgeblazen verplaatsingsstand naar een opgeblazen zettingsstand. De eerste en tweede verankeringsgebieden zetten gelijkmatig uit tegenover de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekleding en dienen voor het met wrijving aangrijpen op het inwendige oppervlak teneinde in de opgeblazen zettingsstand langs-en draaibewegingen te weerstaan. Het centrale gebied dient voor het evacueren van fluïdum uit het gebied tussen de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekleding wanneer dit radiaal buitenwaarts is uitgezet vanuit de verplaatsingsstand naar de zettingsstand. De bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen dienen voor het afdichtend aangrijpen op het inwendige oppervlak en verschaffen een dubbele afdichting tegen fluïdum wanneer zij radiaal buitenwaarts zijn uitgezet vanuit de verplaatsingsstand naar de zettingsstand.

De uitvinding zal thans worden toegelicht aan de hand van de tekening, die uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding weergeeft.

Fig. 1 is een vereenvoudigd en gedeeltelijk in langs-richting doorgesneden zijaanzicht van een pakker met dubbel anker volgens de stand van de techniek in een niet-opgeblazen verplaatsingsstand.

Fig. 2 is een vereenvoudigd en gedeeltelijk in langs-richting doorgesneden aanzicht van de bekende pakker met dubbel anker volgens fig. 1, welke in een gedeeltelijk opgeblazen toestand in een boorgat is geplaatst.

Fig. 3 is een vereenvoudigd en gedeeltelijk in langs-richting doorgesneden aanzicht van de pakker van de fig. l en 2 in een boorgat in een volledig opgeblazen toestand en derhalve in een zettingsstand.

Fig. 4 is een vereenvoudigd en gedeeltelijk in langs-richting doorgesneden aanzicht van de opblaasbare pakkingin-richting volgens de onderhavige uitvinding in een niet-opgeblazen verplaatsingsstand.

Fig. 4a is een vereenvoudigd en gedeeltelijk in langsrichting doorgesneden aanzicht van een alternatieve uitvoering van de opblaasbare pakkinginrichting volgens de onderhavige uitvinding in een niet-opgeblazen verplaatsingsstand.

Fig. 5 is een vereenvoudigd en gedeeltelijk in langsrichting doorgesneden aanzicht van de opblaasbare pakkinginrichting volgens fig. 4, welke zich in gedeeltelijk opgeblazen toestand in een boorgat bevindt.

Fig. 6 is een vereenvoudigd en gedeeltelijk in langsrichting doorgesneden aanzicht van de opblaasbare pakkinginrichting volgens de fig. 4 en 5, welke in een volledig opgeblazen zettingsstand in een boorgat is geplaatst.

De onderhavige uitvinding kan het best worden beschreven en begrepen door eerst te verwijzen naar een bekende pakker met dubbel anker volgens de stand van de techniek, zoals is weergegeven in de fig. 1-3. In fig. 1 is de bekende pakker in een niet-opgeblazen verplaatsingsstand weergegeven. In fig. 2 is de bekende pakker in een gedeeltelijk opgeblazen toestand getoond. In fig. 3 is de bekende pakker in een volledig opgeblazen zettingsstand weergegeven.

Deze bekende pakkinginrichting 11 omvat een cilindrisch huis 13 met een bovenste en onderste kraag 19, 21, die aan elk uiteinde is bevestigd. De schroefdraden 23, 25 zijn aangebracht in de bovenste en onderste kraag 19, 21 teneinde mogelijk te maken dat de pakkinginrichting 11 met andere buisvormige delen in een kolom wordt verbonden. Het cilindrische huis 13 omvat een buisvormig deel 15 met een aantal poorten 17 die fluïda kunnen doorlaten voor het opblazen van de pakkinginrichting 11.

De ringvormige opblaasbare wand 27 is over tenminste een gedeelte van het buisvormige deel 15 geplaatst en wordt op zijn plaats gehouden door koppelingen 29, 31. De ringvormige opblaasbare wand 27 omvat een binnenste elastomere huls 33 en een reeks ribben 35 die om het buitenoppervlak van de binnenste elastomere huls 33 zijn geplaatst. Een cilindrische elastomere bekleding 37 is over een centraal gebied van de ringvormige opblaasbare wand 27 geplaatst.

Zoals is weergegeven in fig. 2 is de ringvormige opblaasbare wand 27 radiaal buitenwaarts vanaf het buisvormige deel 15 buigzaam in reactie op fluïdum van hoge druk dat door de poorten 17 in de holte tussen het buisvormige deel 15 en de ringvormige opblaasbare wand 27 wordt gericht. In dit systeem werkt de binnenste elastomere huls 33 als een blaas die gelijkmatig uitzet in reactie op verhoogde fluïdumdruk. De reeks ribben 35 omvat een aantal axiaal in lijn liggende en overlappende ribben die in een ringvormige reeks zijn geplaatst voor het opnemen van een radiale buitenwaartse uitzetting van de binnenste elastomere huls 33. De ringvormige opblaasbare wand 27 is gekoppeld met de onderste kraag 21 op een bekende wijze die toelaat dat de ringvormige opblaasbare wand bovenwaarts en benedenwaarts schuift wanneer deze wordt opgeblazen en leegge-laten.

De cilindrische elastomere bekleding 37 dient voor het weerstaan van een buitenwaartse radiale uitzetting van de ringvormige opblaasbare wand 27 in een middengebied van de ringvormige opblaasbare wand 27 tussen de bovenste en onderste kraag 19 en 21. Gebieden van de ringvormige opblaasbare wand 27 boven en onder de cilindrische elastomere bekleding 37 zullen naar voren opbollen teneinde een bovenste en onderste ver-ankeringsgebied 45, 47 te vormen, die dienen voor het met wrijving aangrijpen op het inwendige oppervlak 41 in het boorgat 39.

Voor uiteenzettingsdoeleinden is het inwendige oppervlak 41 als verhuizing weergegeven, doch de pakkinginrichting 11 kan evengoed worden gebruikt in boorgaten zonder verbui-zing, en kan worden gebruikt voor het vormen van een afdichting met buisvormige boorgatorganen anders dan een verbuizing. De onderste en bovenste verankeringsgebieden 45, 47 dienen niet voor het vormen van een afdichting met het inwendige oppervlak 41. De bovenste en onderste verankeringsgebieden 45, 47 dienen slechts voor het tegengaan van een draai- en langs-beweging van de pakkinginrichting 11 ten opzichte van het inwendige oppervlak 41 in het boorgat 39. Wanneer de ringvormige opblaasbare wand 27 verder radiaal uitzet, wordt fluïdum 43 uit het gebied tussen de bovenste en onderste verankeringsgebieden 45, 47 gedrukt en zal werkelijk door de kleine kanalen tussen de afzonderlijke ribben in de reeks van ribben 35 stromen.

Zelfs in de gedeeltelijk opgeblazen tussenstand volgens fig. 2 is de cilindrische elastomere bekleding 37 van de pakkinginrichting 11 blootgesteld aan tamelijk grote multi-dimensionele krachten, met inbegrip van bi-axiale of tri-axia-le krachten. Bi-axiale en tri-axiale krachten zijn krachten die dimensionele componenten in twee of drie orthogonaal tegengestelde richtingen bezitten. Zoals is weergegeven in fig. 2, wordt de cilindrische elastomere bekleding 37 gelijktijdig radiaal buitenwaarts gedrukt, in de omtreksrichting gerekt en aan zijn buitenste uiteinden naar boven gekanteld.

In fig. 3 is de pakkinginrichting 11 weergegeven in zijn volledig opgeblazen zettingsstand, waarbij de bovenste en onderste verankeringsgebieden 45, 47 in wrijvingsaangrijping met het inwendige oppervlak 41 van de verhuizing van het boorgat 39 staan. In deze configuratie grijpen bovenste en onderste uiteinden 51, 53 van de cilindrische elastomere bekleding 37 afdichtend op het inwendige oppervlak 41 aan. De bovenste en onderste uiteinden 51, 53 van de cilindrische elastomere bekleding 37 worden in ingrijping met het inwendige oppervlak 41 gedwongen door uitzetting van het bovenste en onderste ver-ankeringsgebied 45, 47. Het gebied van de ringvormige opblaasbare wand 27 dat ligt onder de cilindrische elastomere bekleding 37 zet uit in een mate die aanzienlijk minder is dan de mate van uitzetting van de bovenste en onderste verankeringsgebieden 45, 47 ten gevolge van de toegevoegde stijfheid van de cilindrische elastomere bekleding 37. Derhalve dienen de bovenste en onderste verankeringsgebieden 45, 47 voor het vaststellen van de plaats van de pakkinginrichting 11 in het boorgat 39, terwijl de cilindrische elastomere bekleding 37 dient voor het vormen van een afdichting met het inwendige oppervlak 41.

De pakkinginrichting 11 heeft twee significante problemen wanneer deze volledig is opgeblazen. Allereerst wordt, zoals in het voorgaande is vermeld, de cilindrische elastomere bekleding 37 onderworpen aan aanzienlijke bi-axiale of tri-axiale rek bij de bovenste en onderste uiteinden 51, 53. Wanneer de rek op de cilindrische elastomere bekleding 37 de grenzen van de elastomeer overschrijdt, worden kleine langs-scheuren gevormd bij de uiteinden 51, 53 van de cilindrische elastomere bekleding 37. Zodra deze scheuren zijn ontstaan, breiden zij zich snel uit over de lengte van de cilindrische elastomere bekleding 37, omdat elastomeren onder spanning zeer gevoelig zijn voor scheuren. Zodra de cilindrische elastomere bekleding 37 splijt, verschaft deze niet langer de gelijkmatige scheiding van de reeks ribben 35 wanneer de pakkinginrich-ting 11 wordt opgeblazen. De ongelijke uitzetting van de reeks ribben 35 resulteert in spleten tussen de ribben, hetgeen mogelijk maakt dat de binnenste elastomere huls 33 daardoorheen wordt uitgedrukt in reactie op druk en deze barst tenslotte. Zodra de binnenste elastomere huls 33 barst, verliest de pak-kinginrichting 11 alle druk en wordt onbruikbaar.

Een ander probleem wordt duidelijk uit de bekende pakkinginrichting volgens fig. 3. Aangezien het centrale gebied van de ringvormige opblaasbare wand 27 wordt opgeblazen in een mate die aanzienlijk minder is dan de mate van opbla-zing van de bovenste en onderste verankeringsgebieden 45, 47 van de ringvormige opblaasbare wand 27 is het waarschijnlijk dat de bovenste en onderste uiteinden 51, 53 van de cilindrische elastomere bekleding 37 een afdichting zullen vormen met het inwendige oppervlak 41 voordat fluïdum 43 kan worden geëvacueerd uit het gebied tussen de bovenste en onderste uiteinden 51, 53. Als gevolg daarvan zal fluïdum 43 worden opgesloten tussen de bovenste en onderste uiteinden 51, 53 van de cilindrische elastomere bekleding 37 en het inwendige oppervlak 41 (in fig. 3 bij 49 aangegeven). Wanneer het fluïdum 49 in dit gebied is ingesloten, krijgt het gereedschap een "zachte zetting". Dit zal de algehele prestatie van de pakkinginrichting 11 beïnvloeden, aangezien het veel waarschijnlijker is dat deze op een onverwachte en onvoorspelbare wijze in een langsrichting of in een draairichting ten opzichte van het inwendige oppervlak 41 beweegt.

Indien de bovenste en onderste uiteinden 51, 53 van de cilindrische elastomere bekleding 37 een afsluitende afdichting met het inwendige oppervlak 41 vormen, is het mogelijk dat het fluïdum 43 tussen de bovenste en onderste uiteinden 51, 53 wordt opgesloten, zelfs als de pakkinginrichting 11 is opgeblazen tot drukken in de orde van duizenden ponden per vierkante inch. Dit kan omdat het uit een vloeistof bestaande fluïdum onsamendrukbaar is. Het is evenwel mogelijk dat een lekkage met klein volume optreedt bij het scheidingsvlak van de bovenste en onderste uiteinden 51, 53 en het inwendige oppervlak 41, waardoor langzaam fluïdum 49 uit dit gebied drup pelt. Wanneer dit optreedt, zal de druk van fluïdum dat is opgesloten tussen het buisvormige deel 15 en de ringvormige opblaasbare wand 27 drastisch verminderen, soms zelfs tot tientallen of honderden ponden per vierkante inch. Wanneer dit gebeurt, zal de pakkinginrichting 11 waarschijnlijk naar beneden glijden in het gat of draaien onder invloed van differentiële druk of onder invloed van zijn eigen gewicht. Derhalve is een "zachte zetting" een term die een tijdelijke zetting van de pakkinginrichting 11 tegen het inwendige oppervlak 41 beschrijft. De zetting zal slechts duren zolang fluïdum 43 is opgesloten tussen de bovenste en onderste verankeringsuitein-den 51, 53 van de cilindrische elastomere bekleding 37. Zoals hiervoor is besproken, zal lekkage uiteindelijk resulteren in een drukverlaging in de pakkinginrichting 11 waardoor deze gevoelig wordt voor slip of draaiing.

De verbeterde opblaasbare pakkinginrichting 61 volgens de onderhavige uitvinding is weergegeven in de fig. 4, 5 en 6. Fig. 4 is een aanzicht van de verbeterde opblaasbare pakkinginrichting 61 in een niet-opgeblazen verplaatsings-stand. Fig. 5 is een aanzicht van de gedeeltelijk opgeblazen opblaasbare pakkinginrichting 61 volgens de onderhavige uitvinding. Fig. 6 is een aanzicht van de verbeterde opblaasbare pakkinginrichting volgens de onderhavige uitvinding in een volledig opgeblazen zettingstoestand. Fig. 4-6 tonen de voorkeur suitvoering van de onderhavige uitvinding, waarbij andere uitvoeringen mogelijk zijn.

Fig. 4 toont de opblaasbare pakkinginrichting 61 volgens de onderhavige uitvinding in een vereenvoudigd en gedeeltelijk in langsrichting doorgesneden aanzicht. De opblaasbare pakkinginrichting 61 omvat een cilindrisch huis 63 met een bovenste kraag 65, een onderste kraag 67 en een buisvormig deel 69 dat zich uitstrekt tussen de bovenste kraag 65 en de onderste kraag 67. De bovenste en onderste kragen 65, 67 zijn van schroefdraad voorzien bij schroefdraden 61, 63 en zijn derhalve geschikt voor verbinding in een serie van buisvormige delen. Bij voorkeur wordt de opblaasbare pakkinginrichting 61 gekoppeld met een leiding 75 en neergelaten in een boorgat. Fluïdum 97 kan door de leiding 75 naar beneden in het boorgat worden gevoerd en kan dienen voor het opblazen van de opblaasbare pakkinginrichting 61 vanuit de niet-opgeblazen verplaat- singstoestand volgens fig. 4 naar de volledig opgeblazen zet-tingstoestand volgens fig. 6.

In fig. 4 is te zien, dat het buisvormige deel 69 van het cilindrische huis 63 is voorzien van een aantal poorten 77 die geschikt zijn voor het ontvangen van fluïdum onder druk vanuit de leiding 75, dat inwerkt op de ringvormige opblaasbare wand 79 voor het radiaal buitenwaarts drukken daarvan. De ringvormige opblaasbare wand 79 omvat een binnenste elastomere huls 81 die is bekleed met een reeks ribben 83. Bij voorkeur omvat de reeks ribben een aantal axiaal in lijn liggende en overlappende dunne metalen ribben die in een ringvormige reeks zijn geplaatst voor het opnemen van de radiale buitenwaartse uitzetting van de binnenste elastomere huls 81 in reactie op fluïdumdruk.

Een cilindrische bekleding 89 is aangebracht bij een middengebied van de ringvormige opblaasbare wand 79 en omvat bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93 met een tussenruimte 95 daartussen. Bij voorkeur zijn de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93 axiaal op afstand van elkaar geplaatst langs de langsas van het cilindrische huis 63. Bij voorkeur dient de tussenruimte 95 tussen de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93 voor het volledig blootleggen van de ringvormige opblaasbare wand 79.

Bij alternatieve uitvoeringen kan een van de bovenste of onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93 aanzienlijk langer zijn dan de andere; in feite kan een van de elastomere ringvormige bekledingen 91, 93 zich over de gehele weg bovenwaarts of benedenwaarts naar een van de bovenste of onderste kragen 65, 67 uitstrekken. Bij dergelijke uitvoeringen is slechts een enkel verankeringsgebied aangebracht op de ringvormige opblaasbare wand 79. Bij nog andere uitvoeringen kunnen meerdere verankeringsgebieden zijn aangebracht en zijn gevormd door een aantal elastomere ringvormige bekledingen.

Fig. 4a toont een alternatieve uitvoering van de onderhavige uitvinding. Bij deze uitvoering is de opblaasbare pakkinginrichting uitgevoerd met slechts een bovenste verankeringsgebied 85, aangezien de onderste elastomere ringvormige bekleding 93 een aanzienlijk grotere lengte bezit dan de bovenste elastomere bekleding 91 en zich uitstrekt over het on derste gedeelte van de ringvormige opblaasbare wand 79 helemaal tot aan de onderste kraag 67. In alle andere opzichten is de uitvoering van fig. 4a vergelijkbaar met de uitvoering van fig. 4, zodat in de tekening gelijke verwijzingscijfers zijn gebruikt.

In de voorkeursuitvoering volgens fig. 5 is de opblaasbare pakkinginrichting 61 in een gedeeltelijk opgeblazen toestand weergegeven. Fluïdum onder druk veroorzaakt dat de ringvormige opblaasbare wand 79 radiaal buitenwaarts uitzet.

De gedeelten van de ringvormige opblaasbare wand 79 die niet zijn bedekt door de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93 zetten buitenwaarts uit tot in aanraking met het inwendige oppervlak 101 van de verhuizing 99. Het bovenste verankeringsgebied 85 is aangebracht tussen de bovenste elastomere ringvormige bekleding 91 en de bovenste kraag 65. Het onderste verankeringsgebied is aangebracht tussen de on-' derste elastomere ringvormige bekleding 93 en de onderste kraag 67. De bovenste en onderste verankeringsgebieden 85, 87 dienen voor het met wrijving aangrijpen op het inwendige oppervlak 101 van de verhuizing 99 en "zetten" de opblaasbare pakkinginrichting 61. Bij de tussenruimte 95 tussen de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93 zet een middengebied 103 van de ringvormige opblaasbare wand 79 ook radiaal buitenwaarts uit. Uiteraard zetten de gebieden van de ringvormige opblaasbare wand 79 die onder de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93 ook radiaal buitenwaarts uit in reactie op fluïdum van hoge druk.

Van deze gebieden zetten de bovenste en onderste verankeringsgebieden 85, 87 in de grootste mate uit. Het middengebied 103 van de ringvormige opblaasbare wand 79, dat overeenkomt met het gebied van de ringvormige opblaasbare wand 79 dat ligt onder de tussenruimte 95 tussen de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93, zet uit in een mate die minder is dan die van de bovenste en onderste verankeringsgebieden 85, 87. De gebieden van de ringvormige opblaasbare wand 79 die liggen onder de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93 zetten in de minste mate uit.

Aangezien de gebieden van de ringvormige opblaasbare wand 79 aan beide zijden van de bovenste en,onderste elastome- re ringvormige bekledingen 91, 93 radiaal uitzetten, wordt de multi-dimensionele rek op de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93 verminderd. Zoals is weergegeven in de fig. 5 en 6 worden de uiteinden van de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93 veel minder naar boven gekanteld dan de uiteinden van de bekende bekledingen. Voorts wordt, wanneer het middengebied 103 van de ringvormige opblaasbare wand 79 uitzet tussen de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93, fluïdum 97 geëvacueerd uit het gebied tussen de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93. Als gevolg daarvan treedt veel minder snel een "zachte zetting" op bij de verbeterde opblaasbare pakkinginrichting volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 6 is een aanzicht van de verbeterde opblaasbare pakkinginrichting 61 in een volledig opgeblazen zettingsstand. In deze stand grijpen de bovenste en onderste verankeringsge-bieden 85, 87 met wrijving aan op het inwendige oppervlak 101 van de verhuizing 99. De bovenste en onderste verankeringsge-bieden 85, 87 vormen geen afdichting bij het scheidingsvlak met het inwendige oppervlak 101. Veel eerder dienen de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93 voor het afdichtend aangrijpen op het inwendige oppervlak 101 van de verhuizing 99. Zoals is weergegeven in fig. 6 dient het middengebied 103 tussen de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93 voor het evacueren van fluïdum uit de ruimte tussen de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen 91, 93. Het middengebied 103 dient evenwel niet voor het met wrijving aangrijpen op het inwendige oppervlak 101 en dient niet voor het vormen van een afdichting met het inwendige oppervlak 101. Bij de voorkeursuitvoering omvat het middengebied 103 een gebied van de ringvormige opblaasbare wand 79 dat een lengte bezit tussen 2,5 en 10 cm, doch zou een aanzienlijk kortere of langere lengte kunnen hebben.

De onderhavige uitvinding omvat tevens een verbeterde werkwijze voor het verschaffen van een afdichting tussen een leiding en een inwendig oppervlak in een fluïdum bevattend boorgat. De stappen omvatten het verschaffen van een cilindrisch huis met bovenste en onderste kraagorganen. Vervolgens wordt een ringvormige opblaasbare wand tussen de bovenste en onderste kraagorganen geplaatst. Dan worden bovenste en onderste op afstand geplaatste elastomere ringvormige bekledingen over de ringvormige opblaasbare wand geplaatst en deze vormen een bovenste verankeringsgebied van de ringvormige opblaasbare wand, een onderste verankeringsgebied van de ringvormige opblaasbare wand en een tussengebied tussen de bovenste en onderste op afstand gelegen elastomere ringvormige bekledingen. Het cilindrische huis wordt dan met een leiding gekoppeld en in een boorgat neergelaten. Vervolgens wordt de ringvormige opblaasbare wand opgeblazen met fluïdum hetgeen veroorzaakt dat de bovenste en onderste verankeringsgebieden en het tussengebied radiaal buitenwaarts bewegen vanuit een niet-opge-blazen verplaatsingsstand naar een opgeblazen zettingsstand. Het opblazen van de ringvormige opblaasbare wand veroorzaakt ook dat de bovenste en onderste verankeringsgebieden gelijkmatig uitzetten tegenover de bovenste en onderste op afstand gelegen elastomere bekledingen, en aangrijpen op het inwendige oppervlak teneinde langs- en/of draaibewegingen te weerstaan. Het opblazen van de ringvormige opblaasbare wand veroorzaakt ook dat het tussengebied fluïdum uit de ruimte tussen de bovenste en onderste op afstand gelegen elastomere bekledingen evacueert. Tenslotte wordt veroorzaakt dat de bovenste en onderste op afstand gelegen elastomere bekledingen afdichtend aangrijpen op het inwendige oppervlak teneinde een dubbele afdichting tegen fluïdum te verschaffen.

Bij deze werkwijze zet het tussengebied uit met een snelheid die groter is dan die van de bovenste en onderste op afstand gelegen elastomere bekledingen en derhalve komt dit in aanraking met het inwendige oppervlak voordat de bovenste en onderste op afstand gelegen elastomere bekledingen in aanraking met het inwendige oppervlak komen.

De onderhavige uitvinding heeft twee onmiskenbare voordelen ten opzichte van de bekende opblaasbare pakkingin-richtingen. Allereerst wordt bij de onderhavige uitvinding multi-dimensionele rek, met inbegrip van tri-axiale rek, in elastomere bekledingen van de pakkinginrichting geminimaliseerd, waardoor het gevaar van beschadiging van de pakkinginrichting door het scheuren van de elastomere bekledingen wordt verminderd. Voorts zet het gebied van de opblaasbare ringvormige wand tussen de bovenste en onderste ringvormige elastome- re bekledingen uit met een snelheid die voldoende is voor het evacueren van fluïdum uit de ruimte tussen de bovenste en onderste ringvormige elastomere bekledingen voordat zij afdichtend aangrijpen op het inwendige oppervlak in het boorgat. Als gevolg daarvan is de mogelijkheid van het ontstaan van een "zachte zetting" bij de onderhavige uitvinding geminimaliseerd.

De uitvinding is niet beperkt tot de in de tekening weergegeven en in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoor-beelden, die op verschillende manieren binnen het kader van de uitvinding kunnen worden gevarieerd.

Claims (19)

1. Opblaasbare pakkinginrichting voor toepassing in een fluïdum bevattend boorgat voor het verschaffen van een afdichting tussen een de opblaasbare pakkinginrichting dragende leiding en een inwendig oppervlak in het boorgat, voorzien van een cilindrisch huis; middelen voor het bevestigen van het cilindrische huis aan de leiding; een aan het cilindrische huis bevestigde ringvormige opblaasbare wand; een over een gedeelte van de ringvormige opblaasbare wand geplaatste bekleding met bovenste en onderste afdichtgebieden die een radiale uitzetting van de ringvormige opblaasbare wand gedeeltelijk weerstaan, en voorts met een middengebied tussen de bovenste en onderste afdichtgebieden dat een radiale uitzetting van de ringvormige opblaasbare wand weerstaat in een mate die minder is dan de weerstand van de bovenste en onderste afdichtgebieden; waarbij de ringvormige opblaasbare wand is voorzien van ten minste één verankeringsgebied aangrenzend aan de bekleding, welk verankeringsgebied is gelegen in een gebied anders dan tussen de bovenste en onderste afdichtgebieden van de bekleding; terwijl dit verankeringsgebied radiaal buigzaam is tussen een niet-opgeblazen verplaatsingsstand waarbij dit verankeringsgebied buiten aanraking met het inwendige oppervlak is, en een opgeblazen zettingsstand waarbij het verankeringsgebied in aanraking is met het inwendige oppervlak; en waarbij een gedeelte van de ringvormige opblaasbare wand dat ligt onder het middengebied van de bekleding op dezelfde wijze radiaal buigzaam is tussen een niet-opgeblazen verplaatsingsstand en een opgeblazen zettingsstand teneinde fluïdum tussen de afdichtdelen te evacueren, teneinde te verhinderen dat fluïdum wordt opgesloten tussen de bovenste en onderste afdichtgebieden en het inwendige oppervlak.

2. Opblaasbare pakkinginrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het middengebied van de bekleding geen afdichting met het inwendige oppervlak vormt.

3. Opblaasbare pakkinginrichting volgens conclusie 1, waarbij het verankeringsgebied geen afdichting met het inwendige oppervlak vormt.

4. Opblaasbare pakkinginrichting volgens conclusie 1, waarbij het middengebied van de bekleding geen weerstand tegen uitzetting van de ringvormige opblaasbare wand biedt.

5. Opblaasbare pakkinginrichting volgens conclusie l, waarbij een radiale uitzetting van de ringvormige opblaasbare wand bij het middengebied de multi-dimensionele rek op de bovenste en onderste afdichtgebieden van de bekleding minimaliseert wanneer de ringvormige opblaasbare wand radiaal buitenwaarts wordt uitgezet.

6. Opblaasbare pakkinginrichting voor toepassing in een fluïdum bevattend boorgat voor het verschaffen van een afdichting tussen een de opblaasbare pakkinginrichting dragende leiding en een inwendig oppervlak in het boorgat, voorzien van een cilindrisch huis; middelen voor het bevestigen van het cilindrische huis aan de leiding; een aan het cilindrische huis bevestigde ringvormige opblaasbare wand; een over een gedeelte van de ringvormige opblaasbare wand geplaatste cilindrische bekleding met een ringvormige tussenruimte die de cilindrische bekleding in bovenste en onderste afdichtdelen scheidt; waarbij de ringvormige opblaasbare wand is voorzien van ten minste één verankeringsgebied aangrenzend aan de cilindrische bekleding, welk verankeringsgebied is gelegen· in · een gebied anders dan tussen de bovenste en onderste afdichtdelen; terwijl het verankeringsgebied radiaal buigzaam is tussen een niet-opgeblazen verplaatsingsstand waarbij het verankeringsgebied buiten aanraking met het inwendige oppervlak staat, en een opgeblazen zettingsstand waarbij het verankeringsgebied in aanraking is met het inwendige oppervlak; waarbij een gebied van de ringvormige opblaasbare wand dat ligt onder de tussenruimte op dezelfde wijze radiaal buigzaam is tussen een niet-opgeblazen verplaatsingsstand en een opgeblazen zettingsstand teneinde fluïdum tussen de afdichtdelen te evacueren teneinde te verhinderen dat fluïdum wordt opgesloten tussen de onderste en bovenste afdichtdelen en het inwendige oppervlak en teneinde multi-dimensionele rek op de bovenste en onderste afdichtdelen te verminderen.

7. Opblaasbare pakkinginrichting volgens conclusie 6, waarbij de ringvormige opblaasbare wand is voorzien van een door een reeks ribben bedekte binnenste elastomere huls.

8. Opblaasbare pakkinginrichting volgens conclusie 6, waarbij het gebied van de ringvormige opblaasbare wand onder de tussenruimte radiaal uitzet in aanraking met het inwendige oppervlak, wanneer dit zich in de opgeblazen zettingsstand bevindt .

9. Opblaasbare pakkinginrichting volgens conclusie 6, waarbij elk van de afdichtdelen van de cilindrische bekleding aangrijpen op en een fluïdumdichte afdichting vormen met het inwendige oppervlak in de opgeblazen zettingsstand.

10. Opblaasbare pakkinginrichting volgens conclusie 6, waarbij de cilindrische bekleding elastomeer is en ook dient voor het automatisch terugtrekken van de ringvormige opblaasbare wand bij het laten leeglopen vanuit de opgeblazen zettingsstand naar de niet-opgeblazen verplaatsingsstand.

11. Opblaasbare pakkinginrichting volgens conclusie 6, waarbij de afdichtdelen van de cilindrische bekleding elasto-mere delen zijn die het opblazen van de ringvormige opblaasbare wand gedeeltelijk weerstaan en een gelijkmatige opblazing van de ringvormige opblaasbare wand verzekeren.

12. Opblaasbare pakkinginrichting voor toepassing in een fluïdum bevattend boorgat, voor het verschaffen van een afdichting tussen de opblaasbare pakkinginrichting dragende leiding en een inwendig oppervlak in het boorgat, voorzien van een cilindrische huis met een centrale langsas en met bovenste en onderste kraagorganen; middelen voor het bevestigen van het cilindrische huis aan de leiding; een ringvormige opblaasbare wand met bovenste en onderste uiteinden, welke zijn bevestigd aan het bovenste respectievelijk onderste kraagorgaan, waarbij de ringvormige opblaasbare wand over ten minste een gedeelte van het cilindrische huis is geplaatst; welke ringvormige opblaasbare wand is voorzien van een binnenste elastomere huls die is bedekt door een reeks beweegbare ribben; bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen die axiaal op afstand zijn gelegen ten opzichte van de centrale langsas en over een gedeelte van de ringvormige opblaasbare wand tussen de bovenste en onderste kraagorganen van het cilindrische huis zijn geplaatst en gedeeltelijk de volgende gebieden vormen: een bovenste verankeringsgebied van de ringvormige opblaasbare wand tussen de bovenste kraag en de eerste elastomere ringvormige bekleding, een onderste verankeringsgebied van de ringvormige opblaasbare wand tussen de onderste kraag en de tweede elastomere ringvormige bekleding, en een middengebied van de ringvormige opblaasbare wand tussen de eerste en tweede elas-tomere ringvormige bekledingen; welke bovenste en onderste verankeringsgebieden en het middengebied buitenwaarts beweegbaar zijn vanuit een niet-opgeblazen verplaatsingsstand naar een opgeblazen zettingsstand; waarbij de bovenste en onderste verankeringsgebieden gelijkmatig uitzetten tegen de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekleding in en dienen voor het met wrijving aangrijpen op het inwendige oppervlak teneinde een langs- en/of draaibeweging te weerstaan in de opgeblazen zettingsstand; terwijl het middengebied dient voor het evacueren van fluïdum vanuit de ruimte tussen de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen bij het radiaal buitenwaarts uitzetten van de verplaatsingsstand naar de zettingsstand; en waarbij de bovenste en onderste elastomere ringvormige bekledingen dienen voor het afdichtend aangrijpen op het inwendige oppervlak en een dubbele afdichting tegen fluïdum verschaffen bij het radiaal buitenwaarts uitzetten vanuit de verplaatsingsstand naar de zettingsstand.

13. Opblaasbare pakkinginrichting volgens conclusie 12, waarbij de reeks ribben zijn voorzien van een aantal axiaal in lijn liggende en overlappende ribben die in een ringvormige reeks zijn geplaatst voor het opnemen van radiale buitenwaartse uitzetting van de binnenste elastomere huls.

14. Opblaasbare pakkinginrichting volgens conclusie 12, waarbij de binnenste elastomere buis is voorzien van een elastomere huls die tussen het cilindrische huis en de reeks ribben is geplaatst.

15. Opblaasbare pakkinginrichting volgens conclusie 12, waarbij de reeks ribben is voorzien van een serie overlappende dunne metalen stroken.

16. Opblaasbare pakkinginrichting volgens conclusie 12, waarbij de reeks ribben is voorzien van een aantal axiaal in lijn liggende en overlappende ribben die in een ringvormige reeks zijn geplaatst voor het opnemen van radiale buitenwaartse uitzetting van de binnenste elastomere huls, waarbij de bovenste en onderste ringvormige bekledingen voorts dienen voor het mogelijk maken van een gelijkmatige scheiding van de ribben in de reeks ribben wanneer de ringvormige opblaasbare wand radiaal wordt uitgezet.

17. Opblaasbare pakkinginrichting voor toepassing in een fluïdum bevattend boorgat voor het verschaffen van een afdichting tussen een de opblaasbare pakkinginrichting dragende leiding en een inwendig oppervlak in het boorgat, voorzien van een cilindrisch huis met bovenste en onderste kraagorga-nen; middelen voor het bevestigen van het cilindrische huis aan de leiding; een de ringvormige opblaasbare wand met bovenste en onderste uiteinden, welke zijn bevestigd aan het onderste respectievelijk bovenste kraagorgaan, waarbij de ringvormige opblaasbare wand over ten minste een gedeelte van het cilindrische huis is geplaatst; ten minste één paar op afstand gelegen elastomere ringvormige bekledingen die over de ringvormige opblaasbare wand tussen de bovenste en onderste kraag-organen van het cilindrische huis zijn geplaatst, en de volgende gebieden begrenzen: (a) ten minste twee verankeringsge-bieden van de ringvormige opblaasbare wand; en (b) ten minste één middengebied, dat elk is geplaatst tussen elk paar op afstand gelegen elastomere ringvormige bekledingen; welke twee verankeringsgebieden buitenwaarts buigzaam beweegbaar zijn vanuit een niet-opgeblazen verplaatsingsstand naar een opgeblazen zettingsstand; waarbij ten minste twee verankeringsgebieden gelijkmatig uitzetten tegen het ten minste één paar op afstand gelegen elastomere bekledingen in en dienen voor het met wrijving aangrijpen op het inwendige oppervlak teneinde langs- en/of draaibewegingen te weerstaan in de opgeblazen zettingsstand; terwijl het middengebied tussen elk paar op afstand gelegen elastomere ringvormige bekledingen radiaal buitenwaarts uitzet met een snelheid die groter is dan die van de ten minste twee verankeringsgebieden en dienen voor het evacueren van fluïdum uit de ruimte tussen aangrenzende ringvormige gebieden die worden gescheiden door elk paar op afstand gelegen elastomere ringvormige bekledingen bij het radiaal buitenwaarts uitzetten vanuit de verplaatsingsstand naar de zettingsstand; en waarbij er ten minste één paar op afstand gelegen elastomere ringvormige bekledingen dient voor het afdichtend aangrijpen op het inwendige oppervlak en meerdere afdichtingen tegen fluïdum verschaffen bij radiaal buitenwaartse uitzetting vanuit de verplaatsingsstand naar de zettingsstand.

18. Opblaasbare pakkinginrichting voor toepassing in een boorgat volgens conclusie 17, waarbij er ten minste één middengebied tussen elk paar op afstand gelegen elastomere ringvormige bekledingen in aanraking komt met het inwendige oppervlak voordat elk aangrenzend paar op afstand gelegen elastomere ringvormige bekledingen in aanraking komt met het inwendige oppervlak.

19. Werkwijze voor het verschaffen van een afdichting tussen een leiding en een inwendig oppervlak in een fluïdum bevattend boorgat, omvattende de stappen van: het verschaffen van een cilindrisch huis met bovenste en onderste kraagorga-nen; het verschaffen van een ringvormige opblaasbare wand die tussen de bovenste en onderste kraagorganen is geplaatst; het verschaffen van bovenste en onderste op afstand gelegen elastomere ringvormige bekledingen die over de ringvormige opblaasbare wand zijn geplaatst, en ten minste één verankerings-gebied van de ringvormige opblaasbare wand en een tussengebied tussen de bovenste en onderste op afstand gelegen elastomere ringvormige bekledingen begrenzen, waarbij het verankeringsge-bied is geplaatst in een gebied anders dan tussen de bovenste en onderste op afstand gelegen elastomere bekledingen; het koppelen van het cilindrische huis met de leiding; het neerlaten van het cilindrische huis in het boorgat; het opblazen met fluïdum van de ringvormige opblaasbare wand waardoor wordt veroorzaakt dat: (a) het verankeringsgebied in het tussengebied radiaal buitenwaarts bewegen vanuit een niet-opgeblazen verplaatsingsstand naar een opgeblazen zettingsstand; (b) het verankeringsgebied gelijkmatig uitzet tegen de bovenste en onderste op afstand gelegen elastomere bekledingen in en aangrijpt op het inwendige oppervlak teneinde een langs- en/of draaibeweging te weerstaan; (c) het tussengebied fluïdum evacueert uit de ruimte tussen de bovenste en onderste op afstand gelegen elastomere bekledingen; en (d) de bovenste en onderste op afstand gelegen elastomere bekledingen afdichtend aangrijpen op het inwendige oppervlak en een dubbele afdichting tegen fluïdum verschaffen.