完井制造技术

一种完井方法，该方法在进入井筒的一次起下作业中可包括针对被所述井筒穿过的多个区域中的每一个区域执行的以下多个步骤：借助配置有穿孔组件的管来对所述区域进行磨蚀性穿孔；借助从地面经由井环空的流体压裂上述穿孔的区域；随后利用可去除的封堵物封堵上述破裂的区域，在破裂的区域被封堵时所述穿孔组件在井筒中移位。另一种完井方法，该方法在进入井筒的一次起下作业中可包括针对被所述井筒穿过的多个区域中的每一个区域执行的以下多个步骤：使用磨蚀穿孔器对所述区域进行穿孔；随后使所述穿孔器在所述井筒中远离地面移位；随后破裂此区域；以及利用可流动的封堵物封堵上述破裂的区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及一种与地下井关联使用的装备以及与地下井关联执行的操作，且在下文所述的示例中，更具体地提供了一种完井系统及方法。
技术介绍
人们很期望在完井作业中降低成本花费、减少时间、简化操作并提高可靠性。因此，容易理解的是，完井这一
需要不断地改进。附图说明图1是能够实现本公开的原理的完井系统以及相关方法的一个示例的有代表性的局部剖视图。图2是磨蚀射孔器(abrasive jet perforator，磨料型喷射穿孔器)的有代表性的局部放大剖视图，在图1的系统和方法中该磨蚀射孔器对一区域进行穿孔(打孔)。图3是被破裂区域的有代表性的局部剖视图。图4是冲洗技术的有代表性的局部剖视图。图5是流入到穿孔的封堵物(plug substance)的有代表性的局部剖视图。图6是被加压并流入到该区域中的破裂部的封堵物的有代表性的局部剖视图。图7是被重新定位到另一区域的磨蚀射孔器的有代表性的局部缩小剖视图。图8是该系统的有代表性的进一步缩小的剖视图，其中多个区域已被破裂(压裂)。图9是该系统和方法的另一示例的有代表性的局部放大剖视图，其中使用阀来将压裂流体(fracturing fluid)和/或封堵物传送到该区域。图10是该系统和方法的另一示例的有代表性的局部剖视图，其中封堵物
经由井环空(well annulus)被传送到该区域。图11是该方法的一个示例的有代表性的流程图。图12是该系统和方法的另一示例的有代表性的局部剖视图，其中仅在封堵物被传送到穿孔之后，穿孔器被向上移位。图13是该系统和方法的另一示例的有代表性的局部剖视图，其中在穿孔操作之后穿孔器被向下移位。具体实施方式图1中有代表性地示出能够体现本公开的原理的一种完井系统10和相关联的方法。但是，应当清楚理解的是，此系统10及方法事实上仅是本公开原理的应用的一个示例，还可能具有多种其它示例。因此，本公开的范围不应受限于这里所描述的和/或附图所示的系统10和方法的细节。在图1的示例中，管柱12被运送到井筒14中，井筒14内衬有套管16和混凝土18。虽然实际应用中通常会使用多层套管柱，但为了清楚说明起见，在附图中仅示出了套管16的一个管柱。这里所使用的词语“套管”用于指保护性的井筒内衬。套管可以是本领域技术人员已知类型的套管、管(tubing)或衬套。套管可以是分段型的或连续型的。套管可以被预先形成或者在作业地点形成。套管可以由钢、其它金属或合金、聚合物、复合材料或任何其它材料制成。本公开的范围并不受限于使用任何特殊类型的套管或者仅是套管的使用。这里所使用的词语“混凝土”用于指这样的材料，该材料硬化而固定和密封井筒中的套管。混凝土并非必须包括胶结料，因为可以替代地使用硬化聚合物(如环氧树脂)或其它材料。混凝土可能会因水合作用、时间推移、接触高温、接触固化剂或由于任何其它刺激作用而变硬。本公开的范围并不受限于使用任何特殊类型的混凝土或者仅是混凝土的使用。虽然所示的井筒14为竖直的，但井筒的各部段也可以呈水平的或者相对于竖直方向倾斜的方位。虽然井筒14被完全以套管封装并由混凝土浇筑(如图1所示)，但井筒的任何执行下文具体描述的操作的部段可以是未加套管的或者开放的孔。因此，本公开的范围并不受限于该系统10及方法的任何特定细节。图1的管柱12包括连续管(盘管)20和穿孔组件22。这里所使用的词语“连续管”是指存储在线轴或卷轴24上的大体连续的管。例如，卷轴24可以安装在滑板(skid)、拖车、浮船、车辆等设备上而运送到井现场。虽然未在图1中示出，但控制室或驾驶室通常可以设置有仪器、计算机、控制器、记录器等设备以用于控制例如喷射器26和防喷器组28等装备。管柱12并非必须包括连续管。在一些示例中，管柱12可包括接合管。当管柱12被安设在井筒14中时，在它们之间径向形成环空30。流体、浆料等能够经由例如套管阀32从地面流入环空30。为此目的可使用一个或多个泵34。流体还能够经由环空30和阀32从井筒14流到地面。还可利用例如一个或多个泵而使流体、浆料等从地面经由管20流到井筒14中。流体还能够经由管20从井筒14流到地面。在图1的系统10和方法中，穿孔组件22用于贯穿被井筒14穿过的地层38的多个区域38a-38c中的每一个。这些区域38a-38c可以是相同地层的部段或间隔区(interval)，或者它们可以是多个地层的部段或间隔区。可以穿过任何数量的区域。在这一示例中，区域38a-38c被从最下端区域38a(沿井筒14离地面最远)到最上端区域38c(沿井筒最靠近地面)依序贯穿。但是，在其它示例中，区域38a-38c可以并不被依序贯穿，或者它们可以并不是被从最下端区域到最上端区域被贯穿。可以同时贯穿多个区域。因此，本公开的范围并不局限于被贯穿区域的任何特殊数量、顺序、组合、构造或布置方式。现在另外参考图2，其有代表性地示出系统10中的穿孔组件22的放大视图，穿孔组件被定位在区域38a处的井筒14中。然而，穿孔组件22也可以在其它与本公开原理相符的系统和方法中使用。在此视图中可以看到，穿孔组件22包括至少一个穿孔器40以及用于将穿孔器连接到管20的管连接器48。穿孔器40用于形成穿过套管16和混凝土18的穿孔42，以在井筒14与区域38a之间形成流体连通。在这个示例中，穿孔器40为磨蚀射孔器，其具有耐冲蚀性喷嘴44以引导砂磨剂(abrasive slurry，磨粉浆)46朝向套管16喷射，从而将穿过套管和混凝土18而形成穿孔42并进入区域38a。例如，砂磨剂46可以是含有水和磨粒(例如砂、陶瓷、碳酸钙或另一种可溶性物质等)的组合物。应注意的是，在每个区域38a-38c中可形成任何数量的穿孔42。流速、压力、喷嘴直径、喷嘴的数量44、砂磨剂46组合物、流量历时和其它因素将决定由穿孔器40形成的穿孔42的尺寸(例如，直径和长度)。在其它示例中，可采用其它类型穿孔。例如，可使用爆炸形装药射孔枪来形成穿孔42。因此，本公开的范围并不局限于使用任何特定类型的穿孔器。这里另外参考图3，借助压裂液50在压力的作用下经由穿孔42流入区域38a而将该区域压裂。压裂液50可以呈浆料的形式，支撑剂54混合在其中以支撑在此区域中形成的开放性破裂部52。支撑剂54可以是砂、陶瓷或玻璃珠、聚合物小珠或者其它的材料或形状等。在图3的示例中，压裂液50经由环空30流到穿孔42。再次参考图1，可使用泵34以在压力作用下泵送压裂液50并使其以相对高的流速流入环空30，由此使压裂液经由穿孔42进入区域38a并且使该区域中的破裂压力(裂压)过大，从而导致该区域中形成破裂部52。在此示例中，在破裂操作期间防止流体流入穿孔器40，以此防止喷嘴44被支撑剂54阻塞或损坏，以及允许产生足够的压力并造成区域38a的破裂。例如，可将地面上的阀闭合来防止流体流出管20，或者可在穿孔组件22中设置循环控制阀(见图9和图10)以控制流经管柱12的流量。在其它示例中，压裂液50可以经由管柱12被传送到穿孔42，在这种情况中，套管阀32可闭合而允许产生足够的压力并造成区域38a的破裂。在这种示例中，喷嘴44可被构造成使支撑剂54能够流过而不阻塞该喷嘴，或者可使用循环控制阀(见图9和图10)或其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种完井方法，包括：在进入井筒的一次起下作业中，针对被所述井筒穿过的多个区域中的每一个区域执行下列多个步骤：a)借助配置有穿孔组件的管来对所述区域进行磨蚀性穿孔；b)借助从地面经由井环空的流体压裂穿孔的所述区域；以及c)随后借助可去除的封堵物封堵所述破裂的区域，在破裂的所述区域被封堵时，所述穿孔组件在所述井筒中移位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.20 US 62/082,299;2015.01.15 US 62/103,786;1.一种完井方法，包括：在进入井筒的一次起下作业中，针对被所述井筒穿过的多个区域中的每一个区域执行下列多个步骤：a)借助配置有穿孔组件的管来对所述区域进行磨蚀性穿孔；b)借助从地面经由井环空的流体压裂穿孔的所述区域；以及c)随后借助可去除的封堵物封堵所述破裂的区域，在破裂的所述区域被封堵时，所述穿孔组件在所述井筒中移位。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述封堵物在步骤c中通过由磨蚀穿孔器、井下阀和井环空所构成的群组中的至少一者而被传送到所述破裂的区域。3.根据权利要求1所述的方法，还包括在最后的步骤c之后，通过执行由下列操作所构成的群组中的至少一个操作而允许从所述多个区域产出流体：溶解所述封堵物、使所述封堵物消散、使破碎剂流动以接触所述封堵物、允许所述破碎剂将所述封堵物液化、使酸类流动以接触所述封堵物并去除所述封堵物。4.根据权利要求1所述的方法，还包括在执行下列步骤中的至少一个步骤时将所述穿孔组件移位：使所述封堵物流入所述井中，将所述井中的封堵物加压，使所述封堵物流入到所述区域，以及使磨料流过所述管。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述封堵物包括由聚乳酸、聚乙醇酸和尼龙纤维所构成的群组中的至少一者。6.根据权利要求1所述的方法，其中在所述区域中的一个区域被压裂时，所述封堵物阻止流体进入所述区域中的另一个区域。7.根据权利要求1所述的方法，还包括在步骤a之后及步骤b之前，使所述穿孔组件在所述井筒中远离所述地面移位。8.根据权利要求1所述的方法，其中仅在充分地阻止流体从所述井筒
\t流入先前穿孔的区域之后，所述穿孔组件在所述井筒中朝向所述地面相继地移位到所述区域中的下一个区域。9.根据权利要求8所述的方法，其中在步骤c结束时，所述穿孔组件或者在所述井筒中朝向所述地面移位，或者保持静止。10.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤a之后，所述穿孔组件在所述井筒中远离所述地面移位，以及其中在步骤b中所述区域被压裂时、以及在步骤c中充分地阻止从所述井筒到所述区域的流体连通时，所述穿孔组件保持比所述区域的穿孔更加远离所述地面。11.根据权利要求10所述的方法，其中在步骤c开始时，所述穿孔组件或者在所述井筒中远离所述地面移位，或者静止。12.根据权利要求10所述的方法，其中在步骤c结束时，所述穿孔组件在所述井筒中朝向所述地面移位或者静止。13.根据权利要求1所述的方法，其中对所述井筒施加压力，从而在步骤c中迫使所述封堵物进入所述区域。14.根据权利要求13所述的方法，其中经由井环空或者经由用于在所述井筒中运送所述穿孔组件的管柱来施加所述压力。15.根据权利要求1所述的方法，其中所述封堵物包括由以下物质所构成的群组中的至少一者：碳酸钙、凝胶剂、砂、以及碳酸钙...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·弗格森，S·W·洛文，R·L·舒尔茨，M·S·布里顿，B·W·沃森，
申请(专利权)人：过油管解决方案服务有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US