坑井阻塞装置以及坑井暂时阻塞方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种能减少坑井挖掘的经费和缩短工序的坑井阻塞装置以及使用所述坑井阻塞装置的坑井的暂时阻塞方法。本发明专利技术的坑井阻塞装置包括：井下堵塞器；坐封工具(2)，用于启动并设置井下堵塞器；以及障碍物，用于使井下堵塞器的流路阻塞，其中，所述障碍物内包于坐封工具(2)，并且因此在坑井内设置了井下堵塞器和去除了坐封工具(2)后，能在短时间内可靠地堵塞井下堵塞器的流路。此外，通过使用本发明专利技术的坑井阻塞装置，能在短时间内可靠地进行坑井的暂时阻塞。

Pit blocking device and temporary blocking method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】坑井阻塞装置以及坑井暂时阻塞方法
本专利技术涉及一种在为了产出石油或天然气等油气资源而进行的坑井的增强回收法(EnhancedOilRecovery)中使用的坑井阻塞装置以及使用了该装置的坑井暂时阻塞的方法。
技术介绍
“压裂法”或“水力压裂法”是油气资源的增强回收法之一，是通过压裂液的水压使高深度地下的生产层(产出页岩油等石油或页岩气等天然气等油气资源的层)产生龟裂(裂缝)的方法。使用该方法，对于在地下数千米的地层内挖掘出的坑井孔(坑井)，从坑井孔的顶端部依次部分地阻塞规定区域，通过高压将压裂液送入该阻塞后的区域内，进行使生产层产生龟裂的压裂。接着，阻塞下一个规定区域(通常为现有的区域的前一个，即地上侧的区域)并进行压裂。以下，重复实施该工序，直至完成必要的堵孔和压裂。作为从坑井孔的顶端部依次进行坑井孔的阻塞的方法，已知有各种方法，例如可以列举出使用被称为井下堵塞器(有时也称为“压裂塞”、“桥塞”或“封隔器”等)的井下工具的方法。作为井下堵塞器，例如，在专利文献1～4中，公开了能进行坑井孔的阻塞、固定的井下堵塞器。在专利文献1中，公开了一种坑井挖掘用的井下堵塞器(以下有时会简称为“堵塞器”)，具体而言，公开了如下的堵塞器：具备在轴向具有中空部的心轴(主体)，且沿着与心轴的轴向正交的外周面上的轴向具备环或环状构件(annularmember)、第一圆锥状构件(conicalmember)以及卡瓦(slip)、由弹性体或橡胶等形成的可锻性要素(malleableelement)、第二圆锥状构件以及卡瓦以及防旋转机构(anti-rotationfeature)。利用该坑井挖掘用的井下堵塞器进行的坑井孔的封闭如下所示。即，通过使心轴在其轴向移动，使环或环状构件与防旋转机构的间隙缩小。与此相伴，卡瓦抵接于圆锥状构件的倾斜面，沿着圆锥状构件前进，卡瓦向外侧呈放射状扩大而抵接于坑井孔的内壁固定于坑井孔。而且，可锻性要素扩径变形而抵接于坑井孔的内壁来封闭坑井孔，从而坑井孔被封闭。在心轴存在轴向的中空部，通过在该中空部设置球等，能封闭坑井孔。根据记载，作为形成堵塞器的材料，广泛地举例示出金属材料(铝、钢或不锈钢等)、纤维、木、复合材料以及塑料等，优选的是，含有碳纤维等增强材料的复合材料，特别是含有环氧树脂或酚醛树脂等聚合物的复合材料，心轴由铝或复合材料形成。另一方面，根据记载，球等除了之前说明的材料之外，还能使用通过温度、压力以及pH(酸、碱)等来分解的材料。在专利文献2中，公开了各封隔器可分离地与邻接封隔器连接的坑井挖掘用的封隔器集合体(assembly)。在专利文献3中，记载了如下的封隔器：具备在轴向具有中空部的心轴，且沿着与心轴的轴向正交的外周面上的轴向具备卡瓦、滑动楔(slipwedge)、弹性封隔器要素(resilientpackerelement)以及挤出限制器(extrusionlimiter)等。在专利文献3中，公开了含有在暴露于坑井内的环境中时进行分解的可分解性材料的一次性井下工具(所谓的井下堵塞器等)或其构件，作为生物分解性材料，公开了聚乳酸等脂肪族聚酯等可分解性聚合物。而且，在专利文献3中记载了如下的组合：在轴向具有流通孔(flowbore)的圆筒状主体部件(tubularbodyelement)；在与该圆筒状主体部件的轴向正交的外周面上沿着轴向由上部密封要素、中心密封要素以及下部密封要素形成的封隔器要素集合体(packerelementassembly)；以及卡瓦与机械的卡瓦主体(mechanicalslipbody)。此外，公开了通过在圆筒状主体部件的流通孔中设置球，从而只允许流体朝向一个方向流动。在专利文献4中，公开了如下井下堵塞器：具有压裂堵塞器、存在于压裂堵塞器的轴向并具有中空部的心轴以及穿过心轴的中空部的坐封杆。专利文献4所公开的坐封杆连接于井下堵塞器的前端。通常，井下堵塞器在中央具有开口，并使用具有阻挡障碍物的座(seat)的结构。尤其，在使用球作为障碍物的情况下，在使用了具有球座(ballseat)的井下堵塞器的坑井孔的阻塞中，使用坐封工具来将井下堵塞器设置于规定位置，使井下堵塞器启动。之后，将障碍物供给以及配置于井下堵塞器的座来进行座的开口部的阻塞，从而完成坑井孔的阻塞(例如，专利文献5)。但是，在使用例如球作为障碍物的情况下，为了从地面上将规定大小的球供给以及配置至设置在深度达到1000～5000m的地下的井下堵塞器的球座，需要通过高压水流花费一定程度的时间来输送球。此时，由于使用高压水流，因此在输送中发生与坑井壁冲突等而使球变形，或产生破裂或缺口等破损，由此恐怕会损害密封性。与之相对，在专利文献6中，公开了存在于压裂塞的轴向的心轴；以及设置于其内侧的筒状的金属套筒，记载了在该金属套筒中包括球的井下堵塞器。此外，井下堵塞器在坑井完成之前依次配置于坑井内，但在开始回收油气资源的阶段，需要将这些去除。堵塞器通常不设计为能在使用后解除阻塞并进行回收，因此，会通过压裂、穿孔或其他的方法通过使其被破坏或小片化来进行去除，但压裂以及穿孔等需要花费大量的经费和时间。此外，虽然也存在被特殊设计为能在使用后回收的堵塞器(retrievableplug)，但由于堵塞器被置于高深度地下，因此，要将其全部回收需要大量的经费和时间。进而，要求提供一种在高深度化等采掘条件变得越来越苛刻且多样的基础上，能在短时间内可靠地进行障碍物向井下堵塞器的座的就位，由此能减少坑井挖掘的经费和缩短工序的坑井阻塞装置以及坑井暂时阻塞的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利申请公开第2011/0277989号说明书专利文献2：美国专利申请公开第2003/0183391号说明书专利文献3：美国专利申请公开第2005/0205266号说明书专利文献4：美国专利申请公开第2011/0277987号说明书专利文献5：美国专利申请公开第2015/0252643号说明书专利文献6：美国专利申请公开第2002/0189822号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的问题在于提供一种在高深度化等采掘条件变得越来越苛刻且多样的基础上，能在短时间内可靠地供给使井下堵塞器的流路阻塞的障碍物的坑井阻塞装置以及使用所述坑井阻塞装置的坑井的暂时阻塞方法。技术方案本专利技术者们为了解决所述问题进行了深入研究，其结果是，发现通过使用于井下堵塞器的设置的坐封工具包括有使井下堵塞器的流路阻塞的障碍物，从而不用从地面上投入障碍物，而在短时间内且在抑制破损的状态下向井下堵塞器提供障碍物，由此能解决所述问题，从而完成了本专利技术。即，根据本专利技术，提供了一种坑井阻塞装置，用于使坑井阻塞，在该装置中包括：井下堵塞器；坐封工具，配置于所述井下堵塞器的后端侧，启动并设置所述井下堵塞器；以及一个以上的障碍物，使所述井下堵塞器的流路阻塞，所述井下堵塞器包括至少后端开口的中空的心轴，所述坐封工具包括：坐封杆，直接地或间接地与所述心轴的前端侧连接；以及坐封套筒，配置为覆盖所述坐封杆的一部分或者全部以及所述井下堵塞器的至少一部分，所述坐封杆从所述心轴的后端的开口部插入至心轴的中空部，所述障碍物内包于所述坐封工具内的空间。需要说明的是，本专利技术的坐封工具自身或其一部分有时被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种坑井阻塞装置，用于使坑井阻塞，在该装置中，包括：井下堵塞器；坐封工具，配置于所述井下堵塞器的后端侧，启动并设置所述井下堵塞器；和一个以上的障碍物，使所述井下堵塞器的流路阻塞，所述井下堵塞器包括至少后端开口的中空的心轴，所述坐封工具包括：坐封杆，直接地或间接地与所述心轴的前端侧连接；以及坐封套筒，配置为覆盖所述坐封杆的至少一部分以及所述井下堵塞器的至少一部分，所述坐封杆从所述心轴的后端的开口部插入至心轴的中空部，所述障碍物内包于所述坐封工具内的空间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.04.28 JP 2017-0906491.一种坑井阻塞装置，用于使坑井阻塞，在该装置中，包括：井下堵塞器；坐封工具，配置于所述井下堵塞器的后端侧，启动并设置所述井下堵塞器；和一个以上的障碍物，使所述井下堵塞器的流路阻塞，所述井下堵塞器包括至少后端开口的中空的心轴，所述坐封工具包括：坐封杆，直接地或间接地与所述心轴的前端侧连接；以及坐封套筒，配置为覆盖所述坐封杆的至少一部分以及所述井下堵塞器的至少一部分，所述坐封杆从所述心轴的后端的开口部插入至心轴的中空部，所述障碍物内包于所述坐封工具内的空间。2.根据权利要求1所述的坑井阻塞装置，其中，所述心轴含有树脂为主要成分。3.根据权利要求1所述的坑井阻塞装置，其中，所述心轴含有可分解性金属为主要成分。4.根据权利要求1所述的坑井阻塞装置，其中，所述心轴含有可分解性树脂为主要成分。5.根据权利要求1所述的坑井阻塞装置，其中，所述井下堵塞器包括承接所述障碍物的座(seat)。6.根据权利要求1所述的坑井阻塞装置，其中，所述障碍物是球、飞镖或圆盘。7.根据权利要求1所述的坑井阻塞装置，其中，所述障碍物的至少一部分含有可分解性材料。8.根据权利要求7所述的坑井阻塞装置，其中，所述可分解性材料是可分解性树脂或可分解性金属。9.根据权利要求1所述的坑井阻塞装置，其中，所述心轴的后端具有缺口构造，以使障碍物能内包于坐封工具内的空间。10.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田博明，小林卓磨，
申请(专利权)人：株式会社吴羽，
类型：发明
国别省市：日本,JP