用于管状元件逐步膨胀的扩管器系统.pdf

一种扩管器系统，用于使具有第一内部直径的未膨胀部分的一管状元件沿径向膨胀，该扩管器系统包括一膨胀器，该膨胀器可以在一径向收缩模式和一径向膨胀模式之间移动，该扩管器能被操作，以便通过扩管器从径向收缩模式移动到径向膨胀模式，来使管状元件从所说的第一内部直径膨胀到第二内部直径，该第二内部直径大于第一内部直径，其中，扩管器包括一接触部分，当扩管器处于径向收缩模式时，该接触部分的直径大于所说第一内部直径，并且所说的接触部分被用于当扩管器处于径向收缩模式时阻止扩管器通过管状元件的未膨胀部分进行轴向移动。

1.  一种扩管器系统，用于使具有第一内部直径的未膨胀部分的一管状元件沿径向膨胀，该扩管器系统包括一膨胀器，该膨胀器可以在一径向收缩模式和一径向膨胀模式之间移动，该扩管器能被操作，以便通过扩管器从径向收缩模式移动到径向膨胀模式，来使管状元件从所说的第一内部直径膨胀到第二内部直径，该第二内部直径大于第一内部直径，其中，扩管器包括一接触部分，当扩管器处于径向收缩模式时，该接触部分的直径大于所说第一内部直径，并且所说的接触部分被用于当扩管器处于径向收缩模式时阻止扩管器通过管状元件的未膨胀部分进行轴向移动。

2.  根据权利要求1所述的扩管器系统，其中，扩管器被设置在管状元件内，扩管器处于径向收缩模式，其中，所说接触部分与管状元件的内表面接触，以便阻止扩管器通过管状元件的未膨胀部分进行轴向移动。

3.  根据权利要求1或2所述的扩管器，其中，该扩管器包括一膨胀表面，该膨胀表面沿轴向延伸，并且能被操作，以便使该膨胀表面沿径向向外移动，从而在扩管器从收缩模式移动到膨胀模式期间使所说管状元件发生膨胀，所说膨胀表面在轴向上具有变化的直径。

4.  根据权利要求3所述的扩管器系统，其中，扩管器的所说接触部分具有一个外部表面，该外部表面与所说膨胀表面重合。

5.  根据权利要求3或4所述的扩管器系统，其中，膨胀表面的直径沿轴向连续增大。

6.  根据权利要求5所述的扩管器系统，其中，所说的膨胀表面是一锥形表面。

7.  根据权利要求6所述的扩管器系统，其中，所说的膨胀呈截锥形。

8.  根据权利要求3-7之一所述的扩管器系统，其中，所说膨胀表面被用于在扩管器从收缩模式移动到膨胀模式期间沿着膨胀表面的长度方向以基本上均匀的方式沿径向向外移动。

9.  根据权利要求1-8之一所述的扩管器系统，其中，扩管器的所说接触部分具有一最小直径和一最大直径，该最小直径小于所说第一内部直径，该最大直径大于所说第一内部直径。

10.  根据权利要求1-9之一所述的扩管器系统，其中，扩管器包括一扩管器主体，该扩管器主体具有许多主体段，这些主体段沿着扩管器主体的圆周被间隔开，每个主体段都沿着扩管器的纵向延伸，并且可以在一径向收缩位置和一径向膨胀位置之间移动。

11.  根据权利要求10所述的扩管器系统，其中，扩管器主体设置有许多纵向槽，这些纵向槽沿着扩管器主体的圆周被间隔开，每个所说的纵向槽在一对相邻的主体段之间延伸。

12.  根据权利要求10或11所述的扩管器系统，其中，每个主体段的两端部与扩管器主体形成一体。根据权利要求10-12之一所述的扩管器系统，其中，扩管器主体是一管状的扩管器主体，并且该扩管器包括一可膨胀的流体腔室，该可膨胀的流体腔室被设置在管状的扩管器主体内部，一旦流体腔室发生膨胀，该流体腔室就使每个主体段沿径向向外移动。

13.  根据权利要求12所述的扩管器系统，其中，所说的流体腔室被设置在一可膨胀的囊内，该囊被设置在管状体内。

14.  根据权利要求12或13所述的扩管器系统，还包括一流体流动控制系统，用于控制流体流入流体腔室内和/或流体从流体腔室流出。

15.  根据权利要求14所述的扩管器系统，其中，流体流动控制系统用于控制所说流体以交替方式流入和流出。

16.  根据权利要求14或15所述的扩管器系统，其中，流体控制系统包括一阀，该阀用于控制流体从可膨胀的流体腔室的流出。

17.  根据权利要求16所述的扩管器系统，其中，所说的阀设置有电控装置，该电控装置用于控制所说的阀。

18.  根据权利要求17所述的扩管器系统，其中，电控装置包括一电导体，该电导体穿过一根导管，所说导管用于把流体传送到可膨胀的流体腔室内或者从可膨胀的流体腔室传送出来。

19.  根据权利要求1-18所述的扩管器系统，其中，所说的管状元件穿入地层中的井眼内。

20.  一种利用权利要求1-19之一所述的扩管器系统来使一管状元件沿径向膨胀的方法，包括步骤：
a)把一扩管器放置到管状元件内；
b)使扩管器从收缩模式移动到膨胀模式，以便使管状元件发生膨胀；
c)使扩管器从膨胀模式移动到收缩模式；
d)利用向扩管器施加一个轴向作用力，使扩管器沿轴向通过管状元件移动，直到处于收缩模式的扩管器和接触管状元件内表面的所说接触部分阻止该扩管器进一步移动；
e)重复步骤b)-d)，直到扩管器把管状元件或该管状元件的一期望部分从第一直径扩大到第二直径。

21.  基本上如前面参照附图所描述的扩管器系统。

22.  基本上前面参照附图所描述的方法。

用于管状元件逐步膨胀的扩管器系统
技术领域
本发明涉及一种扩管器系统，用于使一管状元件沿径向从第一内部直径扩大到大于该第一内部直径的第二内部直径。
背景技术
在从地层中开采碳氢化合物流体的行业中，越来越多地使用管状元件的膨胀技术，其中，在地层中钻出一井眼，以便提供一管道，用于使碳氢化合物流体从储藏区流到地面上的生产设施。传统上在钻进井眼期间，这种井眼设置有管状套管分段。由于每个后继的套管分段必须通过先前安装的套管分段，因此，不同的套管分段在向下的方向上具有减小的直径，从而使这些套管分段形成一种已知的嵌套结构。因此，用于开采碳氢化合物流体的可获得的直径随着深度的增大而减小。这就会产生一些技术方面和/或经济方面的缺陷，尤其是对于需要安装大量的单独的套管分段的深井来说，这些缺陷更加突出。
为了克服这些缺陷，在实践中已经采用了一种下套管的技术，其中，在把单独的套管安装到井眼内之后，使这些单独的套管被膨胀。这种下套管技术可以使最底下的套管分段的可获得的直径减小量要小一些。
总地来说，在把管状元件下放到井眼内之后，穿过管状元件(例如一套管分段)来拉动、泵送或推动一扩管器锥体来执行所说的膨胀过程。然而，使扩管器锥体穿过管状元件移动所需的力通常非常大，这是由于这个力必须能克服使管状元件产生塑性变形所需的累加的膨胀力以及扩管器锥体与管状元件之间的摩擦力。
EP0643794A公开了一种扩管器系统，它利用一个可以在一径向收缩模式和一径向膨胀模式之间移动的工具来使一管状元件发生膨胀。管状元件通过多循环方式被膨胀，在每个循环中，所说工具被定位在管状元件的一部分内，其中，工具处于收缩模式，随后，该工具被膨胀，从而使所说的管状元件部分进行膨胀。接着，在能够重复进行这种膨胀循环之前，把所说工具重新精确地定位在管状元件内。这种精确的定位是很难的并且很费时。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的扩管器系统，它克服了现有技术中存在的缺陷。
根据本发明，提供了一种扩管器系统，用于使一个具有第一内部直径的未膨胀部分的管状元件沿径向膨胀，该扩管器系统包括一个可以在一径向收缩模式和一径向膨胀模式之间移动的扩管器，该扩管器可以被操作，以便通过使扩管器从径向收缩模式移动到径向膨胀模式，使得管状元件从所说的第一内部直径膨胀到大于第一内部直径的第二内部直径，其中，扩管器包括一接触部分，当扩管器处于径向收缩模式时，该接触部分的直径大于所说第一内部直径，并且，所说的接触部分被用于当扩管器处于径向收缩模式时可阻止扩管器穿过管状元件的未膨胀部分移动。
管状元件的“未膨胀部分”这个术语是指管状元件的一个将要被膨胀到一个较大直径的部分。因此，应当知道，这个“未膨胀部分”可以是在之前还未曾发生过膨胀的一个部分，也可以是一个曾经发生过膨胀的部分。
利用本发明的扩管器系统，扩管器在每个膨胀循环之后就不再需要被精确地重新定位。只需沿着管状元件发生膨胀的方向向扩管器(当处于收缩模式时)施加一个中等大小的轴向力，使扩管器向前移动，直到所说接触部分与管状元件的内表面相接触。于是，扩管器能被自动地重新定位，以便执行下一个膨胀循环。
可以利用扩管器的重量，或利用与扩管器相连的一拉绳，或利用任何与扩管器相连的其它适当装置例如一牵引器、一重物元件或一钻管来适当地提供这种中等大小的轴向力。此外，在扩管器移动到收缩模式期间，从沿着扩管器从一流体流获得的拖动力，或从扩管器喷出的流体流中的喷射作用也能提供足够的力来使扩管器向前移动。
优选地是，扩管器包括一膨胀表面，该膨胀表面沿轴向方向延伸，并且能沿径向向外移动，以便在扩管器从收缩模式移动到膨胀模式期间使管状元件发生膨胀，所说的膨胀表面在轴向上具有变化的直径。
适当地是，接触部分具有一个外部表面，该外部表面与膨胀表面重合。
优选地是，膨胀表面的直径沿轴向连续增大。例如，膨胀表面可以是一个锥形表面、一个截锥形表面、一个凸状表面、或一个逐步的锥形或凸状表面。
为了确保管状元件以一种均匀方式进行膨胀，优选地是，在扩管器从收缩模式移动到膨胀模式期间，使膨胀表面沿着其长度方向以基本均匀的方式沿径向向外移动。
在一个优选实施例中，扩管器包括一扩管器主体，该扩管器主体具有许多主体段，这些主体段沿着沿着扩管器主体的圆周被间隔开，每个主体段沿着扩管器的纵向延伸，并且可以在一径向收缩位置和一径向膨胀位置之间移动。
扩管器被适当地设置有许多纵向槽，这些纵向槽沿着扩管器主体的圆周被间隔开，每条纵向槽在一对相邻的主体段之间延伸。例如，每个主体段的两端与扩管器主体形成一个整体。
优选地是，扩管器主体是一管状的扩管器主体，驱动装置包括一可膨胀元件，该可膨胀元件被设置在管状扩管器主体内，以便一旦可膨胀元件发生膨胀，就使每个主体段沿径向向外移动。
附图说明
下面将参照附图通过举例的方式来更详细地描述本发明。在附图中：
图1A是根据本发明一实施例的用于本发明系统中的一扩管器地侧视图；
图1B是图1A中沿着1B-1B线的剖面示意图；
图2A是连接有一个附加套筒的图1A和1B中的扩管器的侧视图；
图2B是图2A中沿2B-2B的剖面示意图；
图3是根据本发明第一可选实施例的用于本发明系统中的一扩管器的侧视图；
图4是沿图3中的4-4线的剖面示意图；
图5是根据本发明第二可选实施例的用于本发明系统中的一扩管器的纵向剖面示意图；
图6A是当扩管器处于收缩模式时沿图5中6-6线的剖面示意图；
图6B是当扩管器处于膨胀模式时沿图5中6-6线的剖面示意图；
图6C是示出图6A中细节A的示意图；
图7A-7E是图1中的扩管器在通常使用期间的各个阶段。
具体实施方式
在附图中，相同的附图标记表示相同的部件。
参照图1A和1B，图中表示出了一扩管器，该扩管器包括一钢制管状扩管器主体2，该扩管器主体2具有一第一端部3和一第二端部4。扩管器主体2包括：一圆柱形部分2a；一圆柱形部分2b；一截锥形部分2c，该截锥形部分位于圆柱形部分2a和2b之间。截锥形部分2c在从第一端部3到第二端部4的方向上呈锥形，从直径D1变到大于直径D1的直径D2。圆柱形部分2a，2b的直径基本上等于D1。在扩管器主体2中设置有许多窄的纵向槽6，这些槽沿着扩管器主体2的周面有规则地间隔开。每条槽6在径向上穿过管状扩管器主体2的整个壁，并且具有相反的端部7，8，该端部7，8位于距扩管器主体2的对应的端部3，4一个短距离处。这些槽6限定出许多纵向主体段10，这些纵向主体段10沿着扩管器主体2的周面间隔开，从而，每条槽6在一对相邻的主体段10之间延伸(反之亦然)。由于这些主体段10呈细长形状并且具有弹性，因此，一旦向这些主体段10施加一适当的径向荷载，这些主体段10就会沿径向向外发生弹性变形。于是，一旦向主体段10施加所说的径向荷载时，扩管器1就可以从一个径向收缩模式膨胀到一个径向膨胀模式，在所说的径向收缩模式中，每个主体段10处于休息位置，在所说的径向膨胀模式中，每个主体段10处于沿径向向外弯曲的位置。
扩管器还包括圆柱形端部封闭件12，14，该端部封闭件用于封闭扩管器主体2的对应的端部3，4，每个端部封闭件12，14与扩管器主体2固定连接，例如，利用适当的螺栓(图中未示)来固定连接。端部封闭件12设置有一通口15。
在管状扩管器主体2内设置有一可膨胀元件，该可膨胀元件呈弹性囊16的形式。囊16具有：一圆柱形壁18，该圆柱形壁抵靠着管状扩管器主体2的内表面；相对置的端壁20，22，这些端壁抵靠着对应的端部封闭件12，14，从而在囊16内形成一流体腔室23。端壁20被密封到端部封闭件12上，并且具有一通口24，该通口24与端部封闭件12的通口15对齐且呈流体连通。一流体导管26的一端通过对应的通口15，24与流体腔室23呈流体连通。流体导管26的另一端与一流体控制系统(图中未示)呈流体连通，所说的流体控制系统用于控制流体流入和流出所说的流体腔室23。
在图2A和图2B中，表示出了扩管器1，其中，一管状套筒28被同心地设置在扩管器1的圆柱形部分2a上，该套筒28设置有一端板29，该端板29用螺栓被连接到端部封闭件14上。套筒28的内部直径稍大于扩管器1的圆柱形部分2a的外径。
在图3和图4中，表示出了第一种可选的扩管器31，它包括一钢制管状扩管器主体32，该扩管器主体32具有一第一端部33和一第二端部34。除了扩管器主体32具有两个被设置在对应的圆柱形部分32c，32d之间的截锥形部分32a，32b以外，该扩管器31大致与图1和图2中所示的扩管器1相类似。截锥形部分在从扩管器的各个端部33，34朝中部的方向上呈锥形，从直径D1变化到直径D2，直径D2要大于直径D1。圆柱形部分32c，32d的直径基本上等于直径D1。
在图5中，表示出了第二种可选的扩管器41，它包括一管状扩管器主体42，该扩管器主体42被设置在局部扩张的管状元件43内。扩管器主体42包括许多分开的细长的钢段46，这些细长的钢段46沿着扩管器主体42的周面有规律地间隔开。扩管器主体42包括：一圆柱形部分42a；一圆柱形部分42b；一截锥形部分42c，该截锥形部分42c位于对应的圆柱形部分42a和42b之间。截锥形部分从直径D1逐渐变化到直径D2，直径D2大于直径D1。端板47，48设置有各自的环形阻挡肩50，52，这些端板47，48被设置在扩管器主体42的两端，以便把所说的钢段46保持入位。这些钢段46能够在一个径向向内的位置(如图5中的上半部分所示)和一个径向向外的位置(如图5中下半部分所示)之间被移动，从而，这些钢段46的最大的径向向外的位置由这些环形阻挡肩50，52来确定。因此，当这些钢段46处于他们各自的径向向内的位置时，扩管器41就呈径向收缩模式，当这些钢段46处于各自的径向向外的位置时，扩管器41就呈径向膨胀模式。
端板47，48具有各自的中间通口54，56，一流体导管54穿过这些中间通口，这些端板47，48与导管54固定连接。在端板47，48之间的流体导管54的壁中设置有许多通口58。
参照图6A，6B，图中表示出了当处于未膨胀模式时(图6A)和当处于膨胀模式时(图6B)的扩管器41。这系列钢段46包括钢段46a和钢段46b，钢段46a和钢段46b在扩管器主体42的圆周方向上被交替地布置。每个钢段46a的外圆周设置有一对相反设置的唇状部60，每个钢段46b的外圆周上设置一对相反设置的凹陷部62，从而，一钢段46a的每个唇状部60穿入到相邻的一钢段46b的一对应的凹陷部62内。为了清楚起见，图6A，6B中并未表示出所有的钢段46a，46b。每对相邻的钢段46a，46b中的钢段由一细长的弹性体64相连，细长的弹性体64被硬化连接到这对钢段中的钢段46a，46b上。弹性体64把这些钢段46偏压到它们各自的径向向内的位置，从而把形成于这些钢段46之间的空间密封起来。
此外，这些钢段46通过弹性体被密封到端板47，48上，这些弹性体被硬化连接到这些钢段46和端板47，48上，从而，在由钢段46和端板47，48所封闭形成的空间中形成一密封的流体腔室66。
在图6C中表示出了图6A中的细节A，其中，表示出了每个唇状部60设置有一肩部70，唇状部60所要插入的对应的凹陷部62设置有一肩部72，肩部70，72用于相互协作，以便当扩管器被径向膨胀时，防止唇状部60移出对应的凹陷部62。
下面将图7A-7D来描述扩管器1(图1A，1B所示)的通常使用情况，图7A-7D表示在膨胀一钢制管状元件40期间，一个膨胀循环的各个不同阶段，其中，钢制管状元件40延伸到地层中的井眼(图中未示)内，扩管器被放置在管状元件40内，导管26通过管状元件40延伸到地面上的流体控制系统。处于非膨胀模式的扩管器1的最大外部直径D2大于在其膨胀之前管状元件40的内部直径d1。
在膨胀循环的第一阶段(图7A)，扩管器1被放置在管状元件40内，扩管器1处于其径向收缩模式。管状元件40具有：一膨胀部分40a，其内部直径为d2，且位于扩管器1的大直径侧；一未膨胀部分40b，其内部直径为d1，且位于扩管器1的小直径侧；一过渡区域40c，从未膨胀部分40b向膨胀部分40a呈锥形变化。扩管器1的截锥形部分2c与管状元件40的锥形过渡区域40c的内表面直接接触。
在膨胀循环的第二阶段(图7B)，利用流体控制系统来通过导管26把压力流体例如钻井液泵送到囊16的流体腔室23内。结果是，囊16发生膨胀，从而向主体段10施加一径向向外的压力，从而使主体段10通过沿径向向外弯曲而发生弹性变形。对被泵送到囊16内的流体的量进行选择，使得主体段10的变形保持低于弹性极限。从而，在释放掉囊16中的流体压力之后，主体段10会恢复到它们的初始位置。相对于d2和d1的差而言，主体段的沿径向向外弯曲的量是小的。因此，一旦向囊16内泵送选定量的流体，扩管器1就发生膨胀，从径向收缩模式膨胀到径向膨胀模式。于是，管状元件40的过渡区域40c和未膨胀部分的一短部就沿径向由扩管路1膨胀，从而，膨胀量相当于主体段10的径向向外弯曲量。由于管状元件40将受到周向应力，该周向应力超过管状元件40的钢的弹性极限，因此，管状元件40的这种径向膨胀属于塑性膨胀范畴。
在膨胀循环的第三阶段(图7C)中，通过允许流体流出，从流体腔室23回流到控制系统，从而利用流体控制系统来释放掉囊16内的流体压力。于是，囊16就缩小，主体段10移回到它们初始的未变形的形状，从而，扩管器1移回到它的径向收缩模式。结果是，在扩管器主体2的截锥形部分2c和管状元件40的膨胀的过渡区域40c的内表面之间产生一个小的环形空间42。
在膨胀循环的第四阶段(图7D)中，扩管器1向前移动(即，沿着箭头80的方向)直到扩管器1的截锥形部分2c再次与管状元件40的锥形过渡区域40c的内表面接触，于是，环形空间42就消失。如果这些主体段10还未完全回到它初始的未变形的形状，那么，由于这些主体段10抵靠着管状元件40的内表面被拉或推，从而使这些主体段10进一步移回到它们初始的未变形的形状。通过在地面上向流体导管26施加一个适度的拉力或推力，来实现扩管器1的向前移动。
接下来重复第二阶段(图7E)，然后重复第三阶段和第四阶段。根据对整个管状元件40的膨胀或者是对管状元件的一部分进行膨胀的需要，来使第二阶段、第三阶段、第四阶段被重复许多次。
第一种可选的扩管器31(图3，4所示)的通常使用情况与上述的扩管器1的通常使用情况相似。该第一种可选的扩管器31的一个附加的优点是：一旦扩管器31从径向收缩模式移动到径向膨胀模式，每个主体段10所产生的径向向外的变形沿其长度方向更均匀。
除了在每个膨胀循环的第二阶段中从流体控制系统经导管54和通口58把压力流体泵送到密封的液体腔室66内，而不是泵送到图1，2中的实施例的囊16内以外，第二种可选的扩管器41(图5，6A，6B所示)的通常使用情况与上述扩管器1的通常使用情况基本上相似。一旦对液体腔室66进行加压，细长的钢段46就沿径向向外被偏压，直到被阻挡肩50，52阻挡住。因此，钢段46的径向最外位置由这些环形阻挡肩50，52来确定，从而确保管状元件40在圆周方向上进行均匀的径向膨胀。钢段46的径向向外移动，意味着钢段46之间的间距增大，这种间距的增大又意味着把钢段46相互连接起来的弹性体64在圆周方向上进行伸展。此外，在钢段46向外移动期间，每个钢段46a的唇状部60逐渐移出相邻钢段46b的对应的凹陷部62，，流体腔室66内的流体压力经弹性体被传递到已经移出对应的凹陷部62的唇状部60。从而实现流体腔室66中的流体压力P作用在流体腔室66的一假想的内表面上，该假想的内表面的直径相当于唇状部60的内部直径。由于在扩管器主体42的外表面处可获得膨胀力随着这个假想内表面的直径的增大而增大，因此，唇状部60的内部直径被适当地选择成尽可能大。
设置有管状套筒28(见图2A，2B)的扩管器1的通常使用情况与未设置有管状套筒28的扩管器1的通常使用情况基本上类似。套筒28的作用是：在管状元件40膨胀期间，尤其当圆柱形部分2a仍然突出在管状元件40外部时在膨胀过程的开始时，限制扩管器1的圆柱形部分2a的膨胀。由于套筒28的内部直径要比圆柱形部分2a的外部直径大一些，因此，一旦对囊16进行加压，套筒28内的主体段10的一些部分就可以沿径向向外变形，直到套筒28阻止进一步沿径向向外的变形。这样，就防止了主体段10在圆柱形部分2a的位置发生过大的径向向外的变形。
可以不采用一种在扩管器主体的整个长度上设置有一些平行纵向槽的扩管器主体，取而代之的是，可采用这样一种扩管器主体，即，这种扩管器主体设置有相当短的平行纵向槽，这些纵向槽以交错方式排列，例如，以一种与在EP0643795B1(见这篇文献的图1和图3)中所公开的管状元件的槽的布置方式相类似的方式来布置这些纵向槽。这种交错方式具有这样的优点：在扩管器膨胀期间能更好地控制这些槽的变宽情况。
在上述每个膨胀循环的第四阶段，以交替的方式使流体经流体导管流入到流体腔室内，然后经流体导管从流体腔室流出。或者是，扩管器能设置有一控制阀(图中未示)，该控制阀用于控制流体从扩管器流出到其外部。
控制阀可适当地设置一电控装置，这种控制阀例如是一种伺服阀。优选地是，该电控装置包括一电导体，该电导体穿过用于把流体从控制系统传送到可膨胀元件的流体导管。
这种设置有控制阀的扩管器的通常使用情况与上面所描述的扩管器的通常操作情况基本相似。然而，一个不同之处在于：在膨胀循环的第三阶段(图7C)，该控制阀被控制，以便允许流体从流体腔室经控制阀流出到扩管器的外部。也就是说，流体流入到管状元件内，而不是通过流体导管流回。
可以以连续或断续的方式来进行从控制系统经流体导管向流体腔室内泵送流体，同时利用控制阀来控制流体从流体腔室的流出。
在上述一些实施例中，通过以交替的方式来使流体流入流体腔室，然后使流体从流体腔室流出，从而使扩管器交替地进行膨胀和收缩。在一种可选的系统中，通过交替地把一物体移入到流体腔室内，然后使该物体从流体腔室移出，从而使扩管器交替地进行膨胀和收缩。所说的这种物体可以是例如一柱塞，该柱塞具有一个伸入到流体腔室内的部分和一个在流体腔室外延伸的部分。可以用适当的驱动装置来驱动该柱塞，例如采用液压的、电动的或机械的驱动装置来驱动。
优选地是，扩管器的截锥形部分的半顶角在3-10度之间，更优选地是在4-8度之间。在上述例子中，半顶角为6度。
适当地是，扩管器是一种可收缩的扩管器，能使这种扩管器处于一种收缩状态，从而使得这种扩管器能通过管状元件的未膨胀部分移动。
上述膨胀循环的第三和第四阶段能依次发生或同时发生。在后一种情况中，扩管器能与管状元件的内表面持续地接触，从而，在扩管器向前移动期间，所说这些主体段返回到它们未变形的状态。适当地是，使主体段返回到它们未变形状态的恢复力是由这些主体段与管状元件的内表面的这种持续接触产生的。一旦扩管器到达它的收缩模式，扩管器的向前移动就被停止。
在上述方式中，只施加一个中等大小的拉力就能使管状元件膨胀，而在现有技术中的方法中，需要施加一个非常大的拉力来克服扩管器和管状元件之间的摩擦。
此外，在每个膨胀循环之后，无需对扩管器进行精确的重新定位，这是由于只是在收缩模式情况下向前拉动扩管器，直到被未(完全)膨胀的管状元件的所说部分阻止。
本发明的系统的另一个优点在于：通过逐步递增的方式来使管状元件膨胀，从而使管状元件的膨胀率相当大，于是，对于每个增大步骤，扩管器只需被膨胀一小的膨胀率(其中，膨胀率被定义为扩管器的一个选定轴向位置在膨胀之后的直径与膨胀之前的直径之间的比值)。