CN1930369A - 用于使管形元件膨胀的膨胀器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于使井筒管(例如套管)膨胀的装置和方法。该装置包括：可膨胀套管(101)；钻柱(406)；膨胀圆锥，该膨胀圆锥悬挂在钻柱上，该膨胀圆锥有膨胀状态和收缩状态，其中，膨胀圆锥(204)可变形至膨胀状态；密封衬套(402)，该密封衬套能够密封在钻柱和可膨胀套管之间的环形通路；向下膨胀流动通路，其中，在钻柱内部以及在膨胀圆锥上面在钻柱和可膨胀套管之间的环形通路之间提供流体连通；以及向上膨胀流动通路，其中，在钻柱内部和可膨胀套管内部之间提供流体连通，用于通过膨胀圆锥进行向上膨胀。

Description

用于使管形元件膨胀的膨胀器

技术领域

本发明涉及一种膨胀器，用于通过使膨胀器经过管形元件沿轴向运动而使得该管形元件沿径向膨胀；本发明还涉及一种使管形元件沿径向膨胀的方法。

背景技术

管形元件的径向膨胀已经用于例如井筒中，其中，管形套管在未膨胀状态下通过一个或多个先前安装的套管而被放低至井筒中。在套管设置于所需深度后，膨胀器穿过套管运动，以便使得套管沿径向膨胀至一内径，该内径大致等于先前安装的套管的内径。这样，可以使得随后的套管的内径大致相等，这与传统套管方案不同，该传统套管方案具有沿向下方向逐渐减小的套管直径。例如，WO-A-93/25800教导了通过实心膨胀心轴来使得套管在井筒中膨胀，拉动该心轴穿过管，或者以液压方式推动心轴使其穿过套管。

例如，在美国专利6557640和公开的美国专利申请10/382325中公开了管的膨胀，这些文献所公开的内容被本文参引。

例如，在美国专利6460615中提出可膨胀的膨胀圆锥，该文献所公开的内容被本文参引。圆锥在套管中的膨胀必然使得套管在膨胀圆锥膨胀时进行膨胀。这样所需的力比当圆锥膨胀后拉动心轴穿过套管所需的力大得多。而且，当下部套管与先前安装的套管交叠，且最终的套管内径将通过交叠部分保持恒定时，上部套管的交叠部分需要比套管的其余部分膨胀更大。也需要对这种更大的膨胀进行一些设置。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于使套管膨胀的装置，该装置包括：可膨胀的套管；钻柱，该钻柱延伸至钻柱内；膨胀圆锥，该膨胀圆锥悬挂在钻柱上，该膨胀圆锥有膨胀状态和收缩状态，其中，膨胀圆锥可变形至膨胀状态和松弛成收缩状态；密封衬套，该密封衬套能够密封在钻柱和可膨胀的套管之间的环形通路；向下膨胀流动通路，其中，在钻柱内部以及环形通路(在膨胀圆锥上方在钻柱和可膨胀的套管之间)之间提供流体连通；以及向上膨胀流动通路，其中，在钻柱内部和可膨胀套管内部之间提供流体连通，用于通过膨胀圆锥进行向上膨胀。

在本发明的另一方面，提供了一种可膨胀心轴，用于使管环绕管的中心线从初始内径塑性变形成膨胀内径，该可膨胀心轴包括：轴环，该轴环的外径小于该初始内径；以及多个可变形段，这些可变形段从轴环伸出，其中，各可变形段可变形至膨胀内径，并当变形成膨胀半径时一起形成膨胀表面，该膨胀表面有在变形的段之间的间隙，该间隙并不与管的中心线对齐。

附图说明

图1是可膨胀套管的下端和水泥靴的局部剖视图。

图2A和2B是可膨胀套管和在该可膨胀套管内的未膨胀的双重膨胀圆锥的局部剖视图。

图3是可膨胀套管和在该可膨胀套管内的密封组件的局部剖视图。

图4是可膨胀套管的顶端和上部密封组件的局部剖视图。

图5A和5B是可膨胀套管和在该可膨胀套管内的未膨胀的双重膨胀圆锥的局部剖视图。

图6A和6B是可膨胀套管和膨胀的双重膨胀圆锥的局部剖视图，该双重膨胀圆锥准备在可膨胀套管中膨胀。

图7是可膨胀套管的顶端和上部密封组件的局部剖视图，该上部密封组件设置在用于通过双重圆锥向下膨胀的位置。

图8A和8B是在通过液压方式迫使双重圆锥到达可膨胀的套管的水泥靴后可膨胀套管和在可膨胀套管内膨胀的双重膨胀圆锥的局部剖视图。

图9A和9B是在双重圆锥准备用于使可膨胀套管的其余部分向上膨胀后可膨胀套管和在可膨胀套管内膨胀的双重膨胀圆锥的局部剖视图。

图10是可膨胀套管的顶端和上部密封组件的局部剖视图，该上部密封组件设置在用于通过双重圆锥向上膨胀的位置。

图11是向上膨胀圆锥的等距视图；

图12是向下膨胀圆锥的等距视图；

图13是用于使双重圆锥膨胀的心轴的等距视图。

图14是上部密封衬套的等距视图。

图15是一取回工具的等距视图，上部密封衬套可以在该取回工具内被取回。

具体实施方式

在本说明书中，要膨胀的管称为套管，但是应当知道，术语套管的意思是包括任何要膨胀的管。裸眼井段衬垫或其它井筒管可以通过这里所述且所要求保护的方法和装置来膨胀。本发明的膨胀装置称为双重膨胀装置或心轴，因为该装置可用于在套管的底部的更大的钟形的膨胀，而使套管的其余部分膨胀至稍微更小的直径。在钟形部分内径和套管其余部分内径之间的差值可以在大约0.2和大约1.5英寸之间，或者它可以为大约0.5英寸。该直径差值可以是将在井筒的下一下部部分中膨胀的套管的膨胀后的厚度的大约两倍。双重膨胀装置可以布置成首先使套管的上部部分膨胀，然后转变成更大直径心轴，并用于使钟形部分膨胀。或者，如下面所述的装置中所示，该装置可首先使钟形部分膨胀，然后收缩至更小直径的心轴(但是直径仍然大于未膨胀的套管)，并用于使套管的其余部分膨胀。

下面参考图1，图中表示了可膨胀套管101的下端和水泥靴102。螺纹接头103布置成使得铝水泥靴与可膨胀套管101连接。该接头为约束接头，以便允许向下膨胀，同时使螺纹不会由于上部部分在下部部分之前膨胀而展开。整个靴为铝或者其它可磨碎或可钻孔的材料，这样，能够很容易除去它，以便钻随后一段裸眼井段。然后，该随后一段裸眼井段可以被加上套管或保持无套管。水泥靴包括底部，该底部优选有齿104，以便当孔在钻孔和插入可膨胀套管这两个操作之间的时间间隔中局部关闭时促使打开该孔，并固定套管以防止旋转。还提供了口105，以便保证水泥离开水泥靴至位于套管101和岩层106(穿过该岩层106钻出井筒107)之间的环形通路中。水泥靴包括止回阀108，以便在水泥通过经套管进行泵送而被置于井筒内之后防止水泥退回至套管中。在本实施例中，止回阀包括弹簧109，该弹簧109向上推压阀座110，以便抵靠一固定阀座111而关闭。可磨碎的止回阀和可完全磨碎的水泥靴可从很多来源获得。

所示实施例的水泥靴包括滑动阀112，用于密封水泥靴，以便于可膨胀套管的向上膨胀。滑动阀112在图1中表示为打开位置。滑动阀通过卡环113而保持在打开位置。滑动阀有相对于柱形部分115密封的顶部114。滑动阀的底部优选是有啮合齿116，用于与阀座齿117啮合，以便当阀转变成关闭位置时使滑动阀保持在固定位置。在打开位置，狭槽118允许流体绕过滑动阀，以便通过套管流通并进入井筒。所示的密封件119用于在滑动阀转变成关闭位置后提供针对滑动阀的柱形部分的良好密封。

套管的底部在图1中表示为插入井筒中的状态。在该状态中，水泥通过套管流入井筒中。

下面参考图2A和2B，双重膨胀心轴表示为处于可膨胀套管中，并处于当双重心轴插入岩层106中的井筒内时的状态。包括可膨胀套管的该装置可以通过在井筒上部部分中的套管(该套管已经通过一膨胀装置而预先膨胀(该膨胀装置的结构与正在插入的装置相同))而插入井筒内。这样，最终的有套管的井筒将有从顶部至底部或者通过多个不同的有套管的段的相同直径。

优选是，可膨胀套管具有预膨胀部分201，双重圆锥布置在该预膨胀部分201中。预膨胀部分已经膨胀有例如大约半英寸的直径增量。该相对较短的预膨胀套管部分的外径仍然比膨胀的套管的内径小例如0.1至1.2英寸，以便能够穿过先前膨胀的套管而插入。并不希望使得预膨胀套管有较长长度，因为在预膨胀套管的外表面和膨胀的套管的内表面之间的较小间隙将在套管穿过膨胀的套管插入时产生问题。但是，在穿过先前膨胀的套管插入时，相对较小的间隙的很短的一部分不会产生较大问题。套管可以布置在井筒中，并悬挂在收缩的上部膨胀圆锥204上。收缩的上部膨胀圆锥204的外径大于在预膨胀部分201上方的未膨胀套管的内径。

螺纹接头202优选是布置在预膨胀部分中，且优选是该接头是在膨胀的套管的钟形部分中的唯一接头。该螺纹接头使得套管能够环绕双重膨胀圆锥连接。或者，在膨胀的套管的钟形部分中的附加接头也可选择性地进行预膨胀。使得在膨胀的套管的钟形部分中的接头进行预膨胀将减小使得接头膨胀至更大直径所需的膨胀力。因为使接头膨胀所需的力越大，使套管膨胀至更大直径所需的力就越大，因此希望钟形部分中的接头进行预膨胀，因为否则它与套管的其余部分相比需要附加的膨胀力。

双重圆锥包括下部圆锥203、上部圆锥204和膨胀模205，它们都装配在组件心轴214上。组件心轴在模具上面拉动和推动这两个圆锥，以便使双重圆锥膨胀。

在图2A和2B所示的结构中，流体可以经过未膨胀的双重圆锥组件的中心。流动管206使得在瓣阀组件208中的瓣阀207保持打开。在双重圆锥组件的该初始状态中，瓣阀组件还提供了用于下部圆锥口209的密封件。

刮擦器210表示为安装在下部圆锥组件上，用于在通过双重圆锥进行膨胀之前保持套管清洁。

下部圆锥通过第一止动器211而由组件心轴保持在初始位置。第二止动器212将在以后使圆锥保持在相对于组件心轴的第二位置。垫片213表示为在膨胀模具和上部圆锥204之间。密封组件215安装在上部圆锥上，以便帮助向上膨胀。所述拉动组件和上部圆锥彼此成固定关系，且与组件心轴为可运动关系。拉动组件可以有多个拉动腔室218(图中所示为两个)，这些拉动腔室218包括下部活塞219和上部活塞222。拉动腔室218通过组件心轴214通过高压口221而与流动通路220流体连通。下部活塞相对于组件心轴214的运动将受到保持器带(retainer tie)223的限制。上部活塞222相对于组件心轴214的运动将受到销盒224的凸肩的限制。

通气口217使得在拉动腔室218的低压侧以及环绕拉动组件和可膨胀套管101的环形通路之间保持流体连通。因此，当在流动通路220和环绕拉动组件216的环形通路之间有压力差时，该压力将转变成在膨胀模具上面拉动底部膨胀圆锥和推动上部膨胀圆锥的力，以便形成膨胀的双重圆锥。组件心轴可相对于所述拉动组件运动，且该拉动组件表示为与钻柱225成固定关系。作为在本说明书中使用的术语，钻柱通常为一串管，它用于使钻井泥浆循环，同时将旋转力传递给钻头，但是在实施本发明时，在钻柱段中可以包括附加特征，且使用的这些段可以与通常在钻井时使用的段不同。从钻柱通过组件心轴的流动通路经过流动通路密封件226，该流动通路密封件226使得拉动组件和组件心轴之间保持密封滑动关系。密封件例如O形环227可以用于改进密封关系。为了能够装配，拉动组件可以由中间部分228、下侧头部229和上侧头部230构成，且三个部分通过两个螺纹连接件而连接，这两个螺纹连接件优选是都在拉动腔室的低压段内。

在图2A和2B所示的状态中，可膨胀圆锥被放低至井筒中，优选是通过先前膨胀的套管。在该状态中，在流动通路220以及(在拉动组件和可膨胀套管101之间的)环形通路之间没有明显的压力差。可以选择拉动腔室和活塞的数目，从而，即使当环绕双重圆锥的套管膨胀时也有足够的力来使得双重圆锥膨胀。

下面参考图3，图中表示了密封组件部分。该密封部分是在钻柱内、在拉动组件216上方和在可膨胀套管101中。该密封部分包括密封件301，用于保持通过双重圆锥向下膨胀的力。密封件例如可以是可从Ducan Oklahoma的Halliburton获得的Giberson皮碗式封隔器。图中表示了两个密封件，但是，根据需要可以提供一个或多个密封件，用于在向下膨胀过程中进行有效密封。

下面参考图4，图中表示了可膨胀套管101的上端401。可膨胀套管的上端装配有衬套402，用于在向下膨胀时密封。衬套可拆卸，因此优选是布置在可膨胀套管的顶部，这样，在拆卸衬套时它并不需要滑出可膨胀套管的较大长度。优选是，衬套装备有内部密封件403和套管密封件404。在图4所示的结构中，套管插入井筒中，且在钻柱225和可膨胀套管101之间的环形通路以及可膨胀套管101上面的井筒之间进行连通。衬套有在底部的凹槽(未示出)，这样，在第一钻柱盒中的相应肋片405能够卡住衬套，并通过扭转衬套而将它从上部套管中取出。图4中表示了两个相对的肋片。衬套的拆卸能够在可膨胀圆锥上面产生用于接头工具和双重膨胀组件的间隙。衬套的目的是提供用于向下膨胀的密封件。该密封件布置在衬套的内表面和钻柱406的可滑动部分的外表面之间。当可膨胀套管和双重圆锥组件悬挂在钻柱上时，套管和双重圆锥组件的重量置于可滑动部分凸肩407上，且旋转力可以通过花键部分408传递。还提供了流动通路密封件409，这样，将防止从钻柱流动通路和钻柱外部的井筒产生泄漏。

下面参考图5A和5B，前述元件的标号与前面的附图相同，双重圆锥表示为处于未膨胀位置，它用于通过在组件心轴内的流动通路的增压而进行膨胀。该结构通过插入标枪(dart)501来实现，该标枪停止于流动管206中。尽管标枪表示为细长形状，但是也可以采用球或其它形状。流动管将通过剪切销或卡环231而保持在初始位置，该剪切销或卡环232通过使向下力施加在流动管上而屈服。标枪501包括密封部分502，该密封部分502密封所述流动管的内部，且瓣阀207在流动管上面抵靠瓣阀座503而密封。在流动管206移动至下部位置后，瓣阀207关闭。所示实施例的优点是，在插入标枪501之前，将通过流动管保护瓣阀(包括用于阀的座)使其不与循环的流体和水泥接触。因此它们清洁并更可能密封。因此，瓣阀207为第一密封件，但是在瓣阀组件和流动管之间以及在流动管和标枪之间的密封件提供了用于密封所述流动通路内部的第二密封件，以便允许双重圆锥膨胀。

下面参考图6A和6B，在可膨胀套管内的双重圆锥表示为这样，即，该双重圆锥被压入膨胀位置。该膨胀位置这样获得，即通过使得钻柱内的流体相对于钻柱外部的流体超压并迫使活塞219和222进入拉动腔室218内的上部位置。

下面参考图7，可膨胀套管的顶端用于套管的向下膨胀。在双重圆锥膨胀之后，圆锥由套管支承在它膨胀的点处，且套管能够布置在井筒的底部。因此，钻柱降低，以便使钻柱406的可滑动部分插入衬套402中。这是图7中所示的位置。当与流动通路密封件409分离时，可滑动部分凸肩407有用于从钻柱内部至环绕钻柱的环形通路进行流体连通的口。在可膨胀套管顶部的密封件使得在钻柱与可膨胀套管之间的容积能够增压。图3中所示的密封件301保持在钻柱225和可膨胀套管101下端之间的压力。因此，由于经过瓣阀和钻柱的压力差加上经过密封件301的压力差，用于向下膨胀的向下压力施加在未膨胀的可膨胀套管的整个内部截面区域上。该向下压力迫使双重圆锥运动至图8A和8B中所示的位置。

下面参考图8A和8B，下部圆锥108的前端已经迫使滑动阀112进入关闭位置，从而在可膨胀套管的底部提供可靠密封。密封件例如O形环119帮助保持可靠密封。图1中所示的卡环113通过双重圆锥组件的向下运动的力而被剪切，从而使得滑动阀能够向下运动。下部圆锥的前端和水泥靴的尺寸选择为这样，即，在静止位置，在井的底部，下部膨胀圆锥使得可膨胀套管101膨胀，并通过螺纹接头103直至所述可膨胀的套管的底部，这样，只有可磨碎或可钻孔的材料保持在套管的膨胀部分的下面。

参考图9A和9B，图中表示了用于向上膨胀的双重圆锥。为了构成用于向上膨胀的双重圆锥，下部圆锥203沿膨胀模具205向下滑动，这样，当上部圆锥与膨胀模具接合时，下部圆锥的外径等于或小于上部圆锥的外径。因此，下部圆锥203能够使得可膨胀套管的下部部分膨胀至一直径，该直径例如比可膨胀套管的其余部分所要膨胀到的直径大大约半英寸。这在套管的底部形成钟形部分，在钻出下部的下一段井之后，下一个下部的套管部分可以在该钟形部分中膨胀。

所示实施例通过使瓣阀组件运动至第二位置而使得下部圆锥运动至未膨胀位置。因此，双重膨胀装置的直径从更大直径变化成稍微更小的直径，以便使得套管的其余部分膨胀至比套管的钟形部分更小的膨胀状态。通过使流动通路中的流体超压至选定压力(该选定压力比用于向下膨胀的压力更大)而提供下部圆锥的运动。该压力足够高，以便剪切将瓣阀组件保持在前期位置的剪切销或卡环。例如，当向下膨胀在5000psia的压力下进行时，可以选择高达5500psia的超压来使得瓣阀组件运动至最终位置。瓣阀组件的运动将做两件事。首先，它揭开下部圆锥口209，从而使得在钻柱内部以及在可膨胀套管内部和双重圆锥组件外部的容积之间能够流体连通。瓣阀组件的运动所做的第二件事是，除去对第一止动器211的内部支承。第一止动器支承在从组件心轴的柱体部分伸出的指状物上。该指状物有足够柔性，以便当除去瓣阀组件的支承时向内弯曲。通过使得在第一止动器和下部圆锥支承件之间的表面相对于与双重圆锥装置的中心线垂直的线稍微成角度，能够促进第一止动器的向内运动。而且，在流动通路内的流体压力将在下部圆锥上施加力，该力将下部圆锥推离组件心轴。当第一止动器脱开时，第二止动器212将卡住支承表面901，以便能够从井筒中取出下部圆锥和双重圆锥组件的其余部分。

下面参考图10，可膨胀套管的顶端用于可膨胀套管101的向上膨胀。为了使可膨胀套管向上膨胀，向上拉回可滑动部分406，以便使得可滑动部分凸肩407与流动通路密封件409接合。因此，钻柱和流动通路进行连接，并与在向上膨胀密封组件215上面在钻柱外部的井筒隔离。当钻柱随着双重膨胀圆锥的向上运动而升高时，与衬套402接触的第一工具接头将拆卸衬套，因此它将不会阻碍双重圆锥装置其余部分的取出。第一工具接头可以包括一个肋片或多个肋片405(图中表示了两个相对的肋片)，这些肋片将卡在衬套402中的狭槽上，以便能够与衬套接合，且衬套旋转至一位置，从该位置可以从可膨胀套管顶部将其拆卸。

下面参考图11，图中表示了上部膨胀圆锥。可膨胀圆锥部分分成从基座1102伸出的多个可变形段1101。基座的直径小于套管的初始内径。各可变形段包括可变形部分1103和膨胀表面1104，在膨胀处理过程中，该膨胀表面1104与套管接触。在所示实施例中，这些段在膨胀表面1105上面与圆锥的中心线成一定角度。膨胀表面是在膨胀过程中与可膨胀套管的内表面接触的表面。在可变形段的可变形部分中，这些段可以与可膨胀心轴的中心线对齐。当使膨胀表面排列成与可膨胀心轴的中心线成一定角度时，所形成的膨胀套管可以膨胀成圆形形状。当这些段与圆锥的中心线对齐时，通过圆锥而膨胀的管将有在膨胀管内部上的较小脊(类似来复线)。这将通过在可变形段变形至可膨胀心轴的膨胀直径时形成的间隙而引起。当由于圆锥在膨胀模具上面膨胀而引起的间隙相对于装置的中心线成一定角度(例如相对于与装置中心线平行的线在5和15度之间)时，圆锥将使得套管(比在通过可变形段膨胀时)更均匀地膨胀。该更均匀的膨胀(或者膨胀至更完美的圆形截面)是优选的。例如当圆锥被按压在膨胀模具上面时可变形段变形，这样，当除去使圆锥保持在模具上的力时，圆锥将部分返回它的初始形状，或者至少很容易地通过较小压力而弯回到更小直径，因此，下部的圆锥可以通过膨胀套管的上部部分(该上部部分并没有膨胀至与膨胀的下部圆锥一样大的内径)，且可以施加其它力。

下面参考图12，图中表示了下部膨胀圆锥203。在工作时，下部膨胀圆锥与上部膨胀圆锥类似。下部圆锥段1201从下部圆锥基座1202伸出，以便形成这样一些段，当迫使下部圆锥至膨胀模具上面时这些段能够向外膨胀。各可变形段包括可变形部分1203和膨胀表面1204，该膨胀表面1204在膨胀处理过程中与套管接触。下部圆锥口209提供了从流动通路内部至用于向上膨胀的双重圆锥的外部的流体连通。

下面参考图13，图中表示了组件心轴。第一止动器211和第二止动器212表示为第一止动器211在指状物1301上。还表示了用于装保持器带219的凹入部分1302和用于心轴的活塞部分的通气口217。还表示了使得膨胀模具与上部圆锥分离的垫片213。保持器带223可以安装在组件心轴上，或者可以制造为组件心轴的一部分。

下面参考图14，可膨胀套管101的上端具有用于固定该衬套的J形挂钩凹槽1401。图15表示了具有装载销1501的衬套402，该装载销适于插入图14的J形挂钩凹槽中。套管密封件403用于在衬套402和可膨胀套管101之间密封。

下面参考图15，衬套402具有键槽1502，该键槽1502用于与安装在衬套下面的第一工具接头上的肋片405接合。肋片405将卡入键槽1502中，且钻柱的继续旋转将使得装载销1501运动至可膨胀套管101中的J形挂钩凹槽的垂直部分中。继续施加向上力可以从可膨胀套管的上端提起衬套。装载销1501可以通过剪切销的作用而保持在J形挂钩凹槽1401的水平部分中。剪切销可以通过经由肋片405施加的力矩而失效。

Claims (12)

1.一种用于使套管膨胀的装置，包括：

可膨胀的套管；

钻柱，该钻柱延伸至钻柱内；

膨胀圆锥，该膨胀圆锥悬挂在钻柱上，该膨胀圆锥有膨胀状态和收缩状态，其中，膨胀圆锥可变形至膨胀状态和松弛成收缩状态；

密封衬套，该密封衬套能够密封在钻柱和所述可膨胀套管之间的环形通路；

向下膨胀流动通路，其中，在钻柱内部以及在膨胀圆锥上面在钻柱和可膨胀套管之间的环形通路之间提供流体连通；以及

向上膨胀流动通路，其中，在钻柱内部和可膨胀套管内部之间提供流体连通，用于通过膨胀圆锥进行向上膨胀。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括：水泥靴，该水泥靴安装在可膨胀套管上并在可膨胀圆锥下面。

3.根据权利要求1所述的装置，其中：可膨胀圆锥能够有第三状态，在该第三状态中，可膨胀圆锥的外径在膨胀状态和收缩状态的外径之间。

4.根据权利要求1所述的装置，其中：可膨胀套管包括预膨胀部分，该预膨胀部分已经局部膨胀。

5.根据权利要求1所述的装置，其中：膨胀圆锥包括用于使膨胀圆锥膨胀至一直径的装置，该直径比可膨胀套管的预膨胀部分的初始内径更大。

6.根据权利要求2所述的装置，还包括：阀，该阀能够在驱动时关闭流过水泥靴的流体流。

7.根据权利要求6所述的装置，其中：沿钻柱向下流动的标枪驱动所述阀。

8.根据权利要求7所述的装置，其中：标枪包括密封件，该密封件提供流过水泥靴的流体流的附加密封。

9.根据权利要求6所述的装置，其中：所述阀为滑动阀。

10.根据权利要求1所述的装置，还包括：组件心轴，该组件心轴能够将可膨胀圆锥的部件拉在一起，以便使可膨胀圆锥从收缩状态变化成膨胀状态。

11.根据权利要求10所述的装置，其中：组件心轴通过至少一个活塞来起作用，以便将可膨胀圆锥的部件压在一起，从而使得可膨胀圆锥从收缩状态转变成膨胀状态。

12.根据权利要求10所述的装置，其中：组件心轴通过多个活塞来起作用。

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