ЗАТРУБНЫЙ БАРЬЕР С ПАССИВНОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ ДАВЛЕНИЯ

1. Затрубный барьер (1), предназначенный для разжимания в затрубном пространстве (2) между скважинной трубчатой конструкцией (3) и стенкой (5) ствола (6) скважины для обеспечения изоляции зоны между первой зоной (101) и второй зоной (102) ствола скважины, причем затрубный барьер содержит:
- металлическую трубчатую часть (7) для установки в качестве части скважинной трубчатой конструкции,
- разжимную муфту (8), охватывающую металлическую трубчатую часть и имеющую внутреннюю поверхность (9), обращенную к металлической трубчатой части, и наружную поверхность (10), обращенную к стенке ствола скважины, причем каждый конец (12, 13) разжимной муфты соединен с металлической трубчатой частью, и
- кольцевое пространство (15) между внутренней поверхностью разжимной муфты и металлической трубчатой частью,
причем трубчатая часть и внутренняя поверхность разжимной муфты по существу герметичным образом ограничивают кольцевое пространство, при этом кольцевое пространство содержит смесь, обеспечивающую возможностью разжимания кольцевого пространства, причем разжимная муфта содержит две первые секции, примыкающие к концам разжимной муфты, и вторую секцию, расположенную между первыми секциями, при этом каждая из первых секций разжимной муфты имеет в неразжатом состоянии затрубного барьера первый внутренний диаметр, а вторая секция разжимной муфты имеет в неразжатом состоянии второй внутренний диаметр, причем второй внутренний диаметр больше первого внутреннего диаметра в неразжатом состоянии, или первые секции имеют первую толщину, которая больше, чем вторая толщина второй секции в неразжатом состоянии.
2. Затрубный барьер (1) по п. 1, в котором первые секции имеют возрастающую толщину.
3. Затрубный барьер (1) по п. 1 или 2, в котором смесь содержит по меньшей мере одну термически разлагаемую смесь (16), предназначенную для образования газа или сверхкритической текучей среды при разложении, причем термически разлагаемая смесь разлагается при температуре ниже 400°C.
4. Затрубный барьер (1) по п. 1 или 2, в котором концы разжимной муфты приварены к трубчатой части.
5. Затрубный барьер (1) по п. 1 или 2, в котором разжимная муфта содержит переходную секцию, расположенную между первой секцией и второй секцией, при этом переходная секция имеет толщину, возрастающую от второй секции к первой секции.
6. Затрубный барьер (1) по п. 1 или 2, в котором разжимная муфта содержит третью секцию, расположенную между первой секцией и второй секцией, при этом третья секция имеет третью толщину, которая меньше первой толщины и больше второй толщины.
7. Затрубный барьер (1) по п. 6, в котором разжимная муфта содержит переходную секцию, расположенную между второй секцией и третьей секцией, а также переходную секцию между третьей секцией и первой секцией.
8. Затрубный барьер (1) по любому из пп. 1, 2 или 7, в котором вторая секция выполнена с возможностью разжимания при первом давлении выше 300 бар, предпочтительно выше 325 бар, более предпочтительно при давлении около 345 бар, а первые секции выполнены с возможностью разжимания при втором давлении, которое больше первого давления.
9. Затрубный барьер (1) по любому из пп. 1, 2 или 7, в котором смесь содержит азот.
10. Затрубный барьер (1) по любому из пп. 1, 2 или 7, в котором смесь выбрана из группы, содержащей: дихромат аммония, нитрат аммония, нитрит аммония, азид бария, нитрат натрия или их сочетания.
11. Затрубный барьер по любому из пп. 1, 2 или 7, в котором смесь находится в виде порошка, диспергированного в жидкости порошка или растворенного в жидкости порошка.
12. Затрубный барьер по любому из пп. 1, 2 или 7, дополнительно содержащий нагревающий провод (19), расположенный в металлической трубчатой части или с примыканием к металлической трубчатой части.
13. Скважинная система (100), содержащая:
- скважинную трубчатую конструкцию и
- затрубный барьер по любому из пп. 1-12.
14. Скважинная система (100) по п. 13, дополнительно содержащая множество затрубных барьеров.
15. Скважинная система по п. 13 или 14, в которой скважинная трубчатая конструкция заполнена текучей средой, имеющей температуру выше 110°C, предпочтительно температуру выше 180°C и более предпочтительно температуру выше 250°C.
16. Скважинная система по п. 13 или 14, дополнительно содержащая инструмент (50), который содержит нагревающий модуль (51), предназначенный для нагревания металлической трубчатой части затрубного барьера изнутри скважинной трубчатой конструкции.
17. Скважинная система по п. 16, в которой инструмент содержит изолирующее средство, предназначенное для изоляции зоны в скважинной трубчатой конструкции напротив разжимаемого кольцевого пространства затрубного барьера.
18. Скважинная система по п. 17, в которой нагревающий модуль инструмента содержит нагревающий провод (19), выполненный с возможностью его расположения с примыканием к металлической трубчатой части.
19. Скважинная система по любому из пп. 13, 14, 17 или 18, в которой скважинная трубчатая конструкция соединена с трубой, например буровой трубой, для погружения скважинной трубчатой конструкции, причем указанная труба соединена с нагревающим устройством на поверхности или на морском дне.
20. Способ разжимания затрубного барьера по любому из пп. 1-12, содержащий этапы, на которых:
- активируют смесь в кольцевом пространстве, так что кольцевое пространство начинает разжиматься, тем самым вызывая разжимание второй секции разжимной муфты под действием первого давления и
- разжимают первые секции разжимной муфты, если первое давление превышает второе давление.