井下工具的制作方法與工藝

本發明涉及用于穿孔井下的井套管的穿孔工具，并且涉及用于在井下的井身中提供環形密封的封隔器設備。本發明特別但不僅限于涉及井下的包含例如穿孔工具和/或封隔器設備的工作管柱以及使用這樣的工作管柱完成碳氫化合物井的方法。

背景技術：
在大多數油井和氣井中，鋼套管作為導管貫穿產油帶以防止地層崩潰并落入井身中。為了自井中產出油和/或氣，套管必須穿孔，從而生產的流體能夠進入井身并取出。用于穿孔井套管最普通的技術是使用炸藥并以預定間隔在套管中炸孔。但是，人們期望能夠以更受控制和可靠的方式來穿孔井套管。人們還期望提供一種可靠且可重復的使地層斷裂的方法，使得一旦井套管穿孔完成就能夠生產油和氣。為實現這一點，人們期望提供一種使穿孔的井套管的截面能夠可靠的隔離并密封的封隔器設備，以產生水力壓裂。

技術實現要素：
本發明的優選實施例設法克服現有技術的上面的缺點。根據本發明的一方面，提供了一種用于穿孔井下的井套管的穿孔工具，該工具包括：安排為設置于井套管中的本體，以及相對該本體在向內縮回狀態和向外展開狀態之間可移動以在該井套管中切割穿孔的至少一組合銑刀；設置于該本體中的激活構件，其中該激活構件相對該本體可移動以在該向內縮回狀態和向外展開狀態之間相對該本體移動至少一所述組合銑刀；安排為相對該本體移動該激活構件的多個活塞，各個所述活塞設置于相應的壓力室中；以及其中該激活構件限定了沿該本體縱向軸線的孔，并且其中多個進出口形成于該激活構件中以使流體能夠自該孔流至各個所述壓力室，從而該本體中的流體壓力增加使各個所述壓力室中的流體壓力增加以相對該本體移動該多個活塞中的每一個并且使該激活構件相對該本體移動。這樣提供穿孔工具的優點在于能夠用于可靠的切割穿過井套管的穿孔。這樣是有利的原因在于當套管已經放置于井身中時并且特別是通過緊密地層放置于長水平井身中時，對于井下工具來說一般僅有非常小的直徑可供利用，通常少于4英寸。因此，該井下工具中缺乏可供利用的液壓工作區域以提供力供移動零件運轉。所以，提供了安排為相對該本體移動該激活構件的多個活塞，各個所述活塞設置于相應的安排為充滿流體的壓力室中以響應于該本體中流體壓力的增加來相對該本體移動該多個活塞中的每一個并且使該激活構件相對該本體移動，增加了可供操作者利用的力，提供了能夠穿孔井的工具。因此，這樣使操作者在完成操作期間能夠使用井下工具而不是炸藥來穿孔該井套管。通過提供限定了沿該本體縱向軸線設置的孔的激活構件，并且其中多個進出口形成于該激活構件中以使流體能夠自該孔流至各個所述壓力室，這樣還提供了緊湊布置，能夠適合井套管受限的界限，從而對于給定流體壓力能夠使多個壓力室運轉以增加可供操作者利用的力。在優選實施例中，各個所述活塞環繞該激活構件同中心設置。這樣提供的優點是有助于在井下工具中能夠設置多個壓力室，可用于小直徑井套管以增加可供操作者利用的工作力。在優選實施例中，各個所述壓力室限定了環繞該激活構件同中心安排的環形室。這樣提供的優點是有助于在井下工具中能夠設置多個壓力室，可用于小直徑井套管以增加可供操作者利用的工作力。各個所述壓力室可以進一步包括固定密封環以隨該本體對該相應的壓力室提供密封。該工具可以進一步包括鄰近各個所述壓力室穿過該本體形成的多個環形壓力口，從而使各個所述活塞能夠相對該本體移動。在優選實施例中，至少一所述組合銑刀可以沿斜軌滑動移動，從而可以在該向內縮回狀態和向外展開狀態之間移動，其中該斜軌相對該本體的縱向軸線傾斜，從而自該工具所位于的井套管中對該工具的向上拉出，推動至少一所述組合銑刀進入該向內縮回狀態。這樣提供的優點在于最小化該穿孔工具卡在該井套管中的可能性。由于自該井拉出該穿孔工具的動作將沿該斜軌推動該組合銑刀并且向內進入該本體，該組合銑刀處于向外展開狀態下該穿孔工具很少有機會卡住。這樣還提供了該組合銑刀能夠以相對大長度制造的優點。這樣使該井套管中能產生大穿孔并且因此防止穿孔操作后向井身下泵送酸以破壞套管水泥的需求。在優選實施中，該工具進一步包括設置在該激活構件上的至少一驅動構件，從而響應于該激活構件的移動來沿該斜軌推動至少一所述組合銑刀。該工具可以進一步包括設置于該孔中的浮動活塞，其中該孔充滿油或者另外的工作流體，并且該浮動活塞在該孔中可移動以改變該油或者另外的工作流體的壓力從而引起該激活構件的移動。這樣提供的優點在于如果該穿孔工具用在實施水力壓裂操作該井套管所處地層的工作管柱中，該浮動活塞防止壓裂的沙盒碎片進入該穿孔工具的內部直徑。這樣保持該穿孔工具的內部直徑相對清潔并且減少碎片干擾該穿孔工具內部移動零件造成故障的可能性。根據本發明另一方面，提供了一種穿孔井套管的方法，該方法包括使用如前面所限定的穿孔工具來形成穿過所使用井套管的多個穿孔。根據本發明另一方面，提供了一種井下工作管柱，包括：如上面所限定的穿孔工具；以及至少一杯狀工具，其設置于該工作管柱中處于該所使用的穿孔工具上方的位置。這樣提供的優點在于該工作管柱開始能夠用于穿孔該井套管，并且該管柱然后能夠降下至該杯狀工具或復數杯狀工具在井套管已穿孔部分下面的位置。隨著該工作管柱處于這一位置，水力壓裂流體的高壓泵送能夠自表面開始，或者是在以環形配置的該套管和該工作管柱之間，或者是如果使用了第二杯狀工具，通過該工作管柱的內部直徑，使用開口附屬來實施水力壓裂操作。這樣還提供的優點在于如果泵送壓力足夠高，該穿孔工具的組合銑刀將展開進入該井套管以在該斷裂操作期間固定該工作管柱就位。這樣使暴露于高壓和力量的井身能夠隔離，因此減少壓裂流體所需的量。因此，可見這樣提供了非常有利的簡化了完成操作的工作管柱。根據本發明另一方面，提供了一種井下工作管柱，包括：如上面所限定的穿孔工具；以及至少一封隔器設備，其設置于該工作管柱中處于該所使用的穿孔工具上方的位置。這樣提供的優點在于該工作管柱開始能夠用于穿孔該井套管，并且該管柱然后能夠降下至至少一封隔器設備在井套管已穿孔部分下面的位置。隨著該工作管柱處于這一位置，水力壓裂流體的高壓泵送能夠自表面開始，或者是在以環形配置的該套管和該工作管柱之間，或者是如果使用了第二封隔器設備，通過該工作管柱的內部直徑，使用開口附屬來實施水力壓裂操作。這樣還提供的優點在于如果泵送壓力足夠高，該穿孔工具的組合銑刀將展開進入該井套管以在該斷裂操作期間固定該工作管柱就位。這樣使暴露于高壓和力量的井身能夠隔離，因此減少壓裂流體所需的量。因此，可見這樣提供了非常有利的簡化了完成操作的工作管柱。根據本發明的另一方面，提供了一種完成其中設置了井套管的碳氫化合物井的方法，該方法包括：使用如上面所限定的工作管柱的穿孔工具來形成穿過該所使用的井套管的多個穿孔；降下該工作管柱至至少一所述杯狀工具或封隔器設備鄰近該多個穿孔的位置；以及向該碳氫化合物井下泵送壓裂流體以使該所使用的地層斷裂。根據本發明的另一方面，提供了一種用于在井下的井套管中或者開放鉆孔中提供環形密封的封隔器設備，該設備包括：安排為設置于井套管中的本體；安裝至該本體的激活構件，其中該激活構件相對該本體可移動以使彈性封隔器元件相對該本體向外變形以在所使用的井套管中形成環形密封；以及安排為相對該本體移動該激活構件的多個活塞，各個所述活塞限定了相應的安排為充滿流體的壓力室以響應于該本體中流體壓力的增加來相對該本體移動該多個活塞中的每一個并且使該激活構件相對該本體移動。這樣提供的封隔器設備的優點在于具有可向外變形以在井套管中形成環形密封的可變形彈性封隔器元件，可用于斷裂操作或類似操作。通過提供了安排為相對該本體移動該激活構件的多個活塞，其中各個所述活塞限定了相應的安排為充滿流體的壓力室以響應于該本體中流體壓力的增加來相對該本體移動該多個活塞中的每一個，這樣提供的優點在于可以增加能夠施加于該封隔器元件的力，特別是在具有小直徑的套管中，從而確保形成可靠的密封。這樣有助于確保封隔器密封完整性。在優選實施例中，該本體包括具有限定了縱向軸線的內部孔的圓柱形構件，并且其中各個所述活塞同中心安裝至該本體，從而形成于該本體中的多個進出口使流體能夠自該孔流至各個所述壓力室。這樣提供的優點在于該設備為組合式的，并且如果需要更多的力可以添加更多的活塞。通過在該圓柱形本體上同中心安裝活塞，實際上是該工具的外殼相對該本體移動并且如果需要更多的力該本體上可以堆積更多活塞。這樣提供了多功能且可適應的封隔器設備。在優選實施例中，各個所述壓力室限定了環繞該本體同中心安排的環形室。這樣提供的優點在于提供了緊湊布置。各個所述壓力室可以進一步包括固定密封環以隨該本體對該相應的壓力室提供密封。該激活構件可以包括斜坡，該斜坡適合于在所述彈性封隔器元件的一部分的下方滑動并且使其向外變形。根據本發明的另一方面，提供了一種在井套管中或者開放鉆孔中提供環形密封的方法，該方法包括使用上面所限定的封隔器設備。根據本發明另一方面，提供了一種井下工作管柱，包括：如上面所限定的穿孔工具；以及至少一如上面所限定的封隔器設備，其設置于該工作管柱中處于該所使用的穿孔工具上方的位置。這樣提供的優點在于該工作管柱開始能夠用于穿孔該井套管，并且該管柱然后能夠降下至至少一封隔器設備在井套管已穿孔部分下面的位置。隨著該工作管柱處于這一位置，水力壓裂流體的高壓泵送能夠自表面開始，或者是在以環形配置的該套管和該工作管柱之間，或者是如果使用了第二封隔器設備，通過該工作管柱的內部直徑，使用開口附屬來實施水力壓裂操作。這樣還提供的優點在于如果泵送壓力足夠高，該穿孔工具的組合銑刀將展開進入該井套管以在該斷裂操作期間固定該工作管柱就位。這樣使暴露于高壓和力量的井身能夠隔離，因此減少壓裂流體所需的量。因此，可見這樣提供了非常有利的簡化了完成操作的工作管柱。根據本發明的更多方面，提供了一種完成其中設置了井套管的碳氫化合物井的方法，該方法包括：使用如上面所限定的工作管柱的穿孔工具來形成穿過該所使用的井套管的多個穿孔；降下該工作管柱至至少一所述封隔器設備鄰近該多個穿孔的位置；以及向該碳氫化合物井下泵送壓裂流體，從而既激活該封隔器設備在該井中形成環形密封，又使該所使用的地層斷裂。附圖說明下面將通過優選的實施例結合相應的附圖來說明本發明，僅用作舉例而沒有任何限制意義，其中：圖1a為本發明第一實施例的穿孔工具的縱向剖視圖，繪示處于向內縮回狀態的組合銑刀；圖1b為圖1a的穿孔工具的縱向剖視圖，繪示處于向外展開狀態的組合銑刀；圖2a為圖1a和圖1b的穿孔工具的側視圖，繪示處于向內縮回狀態的組合銑刀；圖2b為圖1a和圖1b的穿孔工具的側視圖，繪示處于向外展開狀態的組合銑刀；圖3a為圖1a和圖1b的穿孔工具的透視圖，繪示處于向內縮回狀態的組合銑刀；圖3b為圖1a和圖1b的穿孔工具的透視圖，繪示處于向外展開狀態的組合銑刀；圖4為圖1a和圖1b的穿孔工具的端視圖，繪示處于向外展開狀態的組合銑刀；圖5a為圖1至圖4的穿孔工具的閥總成的縱向剖面特寫；圖5b為對應于圖5a的透視剖視圖；圖6a為圖1a和圖1b的穿孔工具的復位彈簧總成和驅動構件的縱向剖面特寫；圖6b為對應于圖6a的透視圖；圖7a為圖1a的穿孔工具包括浮動活塞的縱向剖面；圖7b為對應于圖7a的縱向剖面，繪示該浮動活塞移動以展開組合銑刀；圖8為杯狀工具的側視圖；圖9為已穿孔的井套管的縱向剖面，繪示圖8的杯狀工具設置于工作管柱中；圖10a為工作管柱的縱向剖面，包括在已穿孔的井套管中位于杯狀工具下方的圖7a和圖7b的穿孔工具；圖10b為對應圖10a的縱向剖面，其中組合銑刀向外展開以穿孔該井套管并且對于井套管中的工作管柱提供錨定裝置；圖11為使用兩杯狀工具的工作管柱的縱向剖面，從而使水力壓裂能夠穿孔通過該工作管柱的內部直徑；圖12為位于圖11的工作管柱中的兩杯狀工具的剖視透視特寫圖；圖13為對應于圖12的縱向剖面；圖14a為用于在井套管中提供環形密封的封隔器設備的縱向剖面，其中彈性封隔器元件繪示于無形變狀態中；圖14b為圖14b的封隔器設備的縱向剖面，其中該封隔器元件向外變形；圖15a為處于圖14a狀態下的封隔器設備的側視圖；圖15b為處于圖14b狀態下的封隔器設備的側視圖；圖16a為對應于圖14a的透視剖面；圖16b為封隔器設備的透視圖，繪示封隔器元件向外變形；圖17為工作管柱的縱向剖面，其中包含了圖7a和圖7b的穿孔工具以及圖14至圖16的兩封隔器設備；圖18為圖17的工作管柱的封隔器設備的縱向剖視圖，繪示用于斷裂操作的開口附屬；圖19a為鉆孔于開放地層的井中的使用兩封隔器設備的一段工作管柱的縱向剖視圖；圖19b為對應于圖19a的縱向剖視圖，其中封隔器元件向外變形以在該開放地層中形成密封；圖20a為封隔器設備的第二實施例的縱向剖視圖；圖20b為圖20a的封隔器設備的縱向剖視圖，繪示封隔器元件向外變形；圖21a為對應于圖20a的透視剖面；以及圖22為對應于圖20b的透視剖面。具體實施方式穿孔工具參見圖1至圖4，用于穿孔井下的井套管3(圖10a和圖10b)的穿孔工具2包括安排為設置于井套管中的本體6，以及相對該本體在如圖1a繪示的向內縮回狀態和如圖1b繪示的向外展開狀態之間可移動以在該井套管3中切割穿孔5(圖10a和圖10b)的至少一組合銑刀8。激活構件4設置于本體6中，其中該激活構件4相對該本體6可移動以在該向內縮回狀態和向外展開狀態之間相對該本體移動至少一所述組合銑刀8。多個活塞10安排為相對該本體移動激活構件4。每個活塞10設置于相應的安排為充滿流體的壓力室12中，作為對本體6中流體壓力增加的反應以相對該本體移動該多個活塞中的每一個并且使該激活構件4相對該本體移動。該激活構件限定了沿該本體的縱向軸線設置的孔18。多個進出口42形成于該激活構件4中以使流體能夠自該孔流至每個所述壓力室，從而該本體中的流體壓力增加使每個所述壓力室中的流體壓力增加以相對該本體移動該多個活塞中每一個并且使該激活構件相對該本體移動。如熟知本領域的技術人員所了解，該本體6由多個互相連接的附屬6a，6b和6c構成以形成在井下工作管柱中能夠互相連接的穿孔工具2。該激活構件4包括與相互連接于每個相應的活塞10的多節管道14相互連接的心軸。管道14形成多個相互連接的活塞桿。雖然該激活構件4和成節的管道14能夠由單節的管道而不是由多節相互連接的管道形成，但是用這種方法，該激活構件4的長度能夠變更。該激活構件4限定了沿該本體6的縱向軸線設置的孔18。當該工具2設置在井下的井套管中時，該孔8安排為充滿從表面泵送的流體。為使該孔18能夠充滿流體，閥總成20設置在該工具2的最低部分。參見圖5a和圖5b，該閥總成20包括安排為相對于盤簧24的偏向移動的柱塞22，從而響應于該工具中的流體壓力增加而密封閥座26。在圖5a和圖5b中該閥繪示為打開狀態。組合銑刀8各自具有相應的安排為經驅動進入井套管中以穿孔該井套管的銳邊16。該組合銑刀或其它工作構件8設有在對應的形成于本體6中的多個斜槽30(圖1b)中可滑動的多個斜槽28(圖2b)。相應的斜槽28和30限定了使該工作構件8能夠在該向內縮回和向外展開狀態之間滑動的斜軌。激活構件4包括驅動構件34位于其中的凹陷32。因此，圖1a和圖1b中當該激活構件4向左移動時，該驅動構件34向左移動推動組合銑刀8至左側，從而組合銑刀8的槽28滑過該本體6的槽30以移動該組合銑刀8至向外展開狀態以驅動邊16進入井套管(圖未示)來穿孔該井套管。提供了復位彈簧36用以當孔18中的流體壓力減少時恢復該組合銑刀8至向內縮回狀態。為進一步輔助該組合銑刀移回至向內縮回狀態，該斜軌28，30相對該本體的縱向軸線傾斜，從而自該工具2所位于的井套管中向上拉出該工具2時，推動了該組合銑刀8進入向內縮回狀態。參見圖1a，圖1b和圖5a，各個壓力室12在一端由活塞10限定并且在相對端由通過螺紋緊固件40相對本體6固定的固定密封38限定。各個壓力室12通過形成激活構件4一部分的管道14中形成的多個進出口42流體連通孔18。因此，當孔18中的流體壓力增加時，流體流過進出口42并進入壓力室12，如圖1a至圖1b中所見推動各活塞10向左移動。鄰近各個壓力室12穿過本體6形成了多個環形壓力口44，以使活塞相對該本體6移動。特別的，當活塞移動時，流體通過環形壓力口44排出。從附圖中可見，各個活塞10環繞激活構件4，14同中心設置，并且各個壓力室限定了環繞激活構件同中心安排的環形室。對于操作者來說這樣提供了緊湊并且方便的布置以增加可利用的力。參見圖1至圖6和圖10，現在將描述操作井下工具2穿孔井套管。該井下工具2放置于待穿孔的井套管3中，組合銑刀8處于如圖1a中所示的相對本體6向內縮回的配置。然后表面上的操作者向該井下工具2位于其中的管柱下泵送流體，從而流體移動進入孔18。這樣驅動閥總成20的柱塞22緊靠閥座26。該孔18因此充滿流體并且作為對來自表面的進一步泵送的響應該流體的壓力增加。這引起流體18移動通過進出口42并且進入壓力室12。當壓力室12中的壓力增加時，活塞10關于井身向左側或向上驅動，從而移動激活構件4，驅動構件34并且沿斜軌30推動銑刀構件8至如圖1b繪示的向外展開狀態。這樣驅動邊16進入井套管的內表面來穿孔該井套管。如果每個活塞12具有2平方英寸面積，通過使用如繪示的4個壓力室12，該工具2具有8平方英寸面積并且這樣產生足夠的力來推動激活構件4組合銑刀8出去切割或穿孔該套管。當除去流體壓力時，復位彈簧36推動激活構件4并且因此向下推動活塞10以恢復該工作構件8至向內縮回位置。作為選擇，該工具2可以無復位彈簧36使用，因為將該工具2拉出井套管的動作將恢復該組合銑刀8至向內縮回狀態。參見圖7a和圖7b，借由添加設置于孔18的上部中的浮動活塞50，對穿孔工具2可以作出進一步的改進。該孔18的上部設置于頂部附屬6a中。塞子52安裝在孔18的最低區域。這樣有效的密封了該孔18的該底端。孔18還充滿油或其它工作流體并且如圖7a至圖7b繪示的浮動活塞50向下的移動增加了孔18中油的壓力，從而引起組合銑刀以上面所描述的方式向外移動。在該孔的上面部分19中，使用不同的流體來對浮動活塞50施加壓力。通過孔18中設有油，在一端由塞子52密封并且在另一端由浮動活塞50密封，該工具2的內部直徑可以保持清潔。這樣還有助于防止碎片移動進入該穿孔工具2的工作部。參見圖10a和圖10b，井下工作管柱60位于井套管3中并且包括如上所描述的穿孔工具2以及如圖8和圖9繪示的杯狀工具62。該穿孔工具2包括浮動活塞50以增加孔18中油壓。參見圖8和圖9，杯狀工具62由多個環形彈性杯狀元件66固定至工作管柱附屬64形成。杯狀元件66限定了水力壓裂流體在壓力下受迫進入的凹陷68，從而在杯狀元件66和套管3之間形成環形密封。井下工作管柱元件的互相連接對于熟知本領域的技術人員來說是常見的，在此將不再加以詳細描述。參見圖8至圖10b，將描述使用包括穿孔工具2和杯狀工具62的工作管柱完成碳氫化合物井的方法。首先，將該工作管柱降下套管3已安置于其中的井。實施穿孔操作，包括自所述表面增加浮動活塞50上的壓力以多次向外展開組合銑刀8以在該井套管3中開出穿孔5。該工作管柱逐步下降以沿套管3的長度打出穿孔5。當該穿孔操作完成時，穿孔5后面的地層必須斷裂以使從該井能夠產出油和氣。為實現這一點，壓裂流體往由該工作管柱的外面限定的環帶70下泵送。該壓裂流體處于該杯狀工具62的杯狀元件66的凹陷68中以形成密封。因此該壓裂流體在壓力下泵送通過穿孔5以引起套管3位于其中的地層的斷裂。借由穿孔一段套管并且然后接著降下杯狀工具越過穿孔及引導壓裂流體的環形泵送，能夠重復穿孔和斷裂操作。還應當注意的是，當壓裂流體在壓力下泵送時，該浮動活塞50將向下移動以展開組合銑刀8并穿孔套管3。這樣借助于該組合銑刀8固定在該套管3中形成了錨定裝置。這種狀態繪示于圖10b中。參見圖11，工作管柱的供選擇的例子包括安裝于工作管柱內的穿孔工具2，工作管柱內兩杯狀工具62安裝于包括多個環形口72的開口附屬70的上方和下方。圖11至圖13的該工作管柱的操作類似于圖10a和圖10b的工作管柱的操作，具有下面的不同之處。一旦穿孔操作由穿孔工具2完成，降下該工作管柱使得套管3中的一或更多穿孔5位于相應的杯狀工具62的該杯狀元件66之間。然后在壓力下向該管柱的內部孔74下泵送壓裂流體至出口72并且使穿孔5后面的地層斷裂。相應的杯狀工具62在出口72上方和下方提供密封以隔離一段套管3。封隔器設備參見圖14a至圖16b，封隔器設備102包括安排為設置于井套管中的本體106。激活構件104安裝至本體106，其中該激活構件相對該本體可移動以使彈性封隔器元件108相對該本體向外變形以在所使用的井套管中形成環形密封。多個活塞110安排為相對該本體移動激活構件104。各個活塞限定了相應的安排為充滿流體的壓力室112，以響應于該本體106中流體壓力的增加來相對該本體106移動該多個活塞110中的每一個并且使該激活構件104相對該本體移動。可以看見該本體106包括具有安排為接收在壓力之下流體的內部孔118的圓柱形構件。各個活塞112同中心的安裝在該本體106上。穿過本體106形成多個進出口142以使流體能夠自孔118流入壓力室112。因此可以看見各個壓力室112限定了安排為同中心環繞本體106的環形室。如果需要增加操作者可利用的力，這種配置使更多的活塞112能夠安裝至該本體106。相應的固定密封環138限定壓力室112的相對端。封隔器設備102的該配置使得該設備的外殼由壓力之下的流體供給能量而不是由內部心軸以圖1a和圖1b的穿孔工具的方式供給能量。提供了多個環形壓力口144以使井身中的流體能夠逸出從而允許操作活塞112。為了使彈性封隔器元件108向外變形以在井套管中形成密封，在壓力下向孔118下泵送流體。這使得流體移動通過進出口142并且進入壓力室112。這樣推動沿本體106向上活塞110引起激活構件104使彈性封隔器元件108向外變形。當自孔118除去該流體壓力時，復位彈簧(未繪示)或者將封隔器102拉出井套管的動作將恢復該封隔器元件108至如圖14a所繪示的無形變狀態。圖20至圖22繪示該封隔器設備的供選擇的實施例。封隔器設備202包括具有斜坡部分207的激活構件204。斜坡部分207安裝至包括壓力室212的活塞210。活塞210的激活以如封隔器設備102相同的方式實現并且在此不再加以詳細描述。可以看見，當激活時，該斜坡207在該彈性可變形的封隔器元件下面伸出，從而向外推動該封隔器元件208。參見圖17至圖19，繪示了能夠用于完成碳氫化合物井的井下工作管柱，包含穿孔工具2和兩封隔器設備102。該工作管柱還包括具有出口72以允許壓裂流體泵送通過穿孔5的開口附屬70。通過沿孔119泵送壓力之下的壓裂流體，驅使浮動活塞50以及還有封隔器設備102的活塞110以使封隔器密封元件108向外展開。這樣使斷裂操作能夠在形成環形密封的封隔器元件108之間的套管的隔離部分上實施。參見圖19a和圖19b，封隔器設備102還特別適合用于開放地層90中。彈性可變形的封隔器元件108適合于在開放地層鉆孔90的內部起伏表面92中形成密封。然后開口附屬70能夠用于實施開放地層鉆孔90的斷裂操作。熟知本領域的技術人員可以理解，上述實施例僅用于舉例說明，并不作出任何限制，在不偏離所附權利要求所界定的發明范圍的情況下可以作出各種變換和修飾。