用于在完井期间补救脱砂的方法技术

一种完井方法包括补救已沿着关注区域发生的脱砂状况。该方法包括：形成井眼，用生产套管柱内衬井眼的至少下部分，并且沿着生产套管安置阀，其中阀针对孔内的流体流动形成可移除的屏障。在脱砂的情况下通过移动阀来移除该屏障。这克服了针对流体流动的屏障，由此在阀处或阀下方将沿着生产套管的端口暴露给地下地层。进行附加泵送以泵送浆料通过已暴露的端口，由此补救脱砂状况。

Method for remediation of sand removal during completion

A completion method includes remediation of sand removal occurring along a concern area. The method includes forming a wellbore, producing at least at least a lower portion of the wellbore at the production casing string, and placing a valve along the production sleeve, wherein the valve forms a removable barrier for fluid flow in the bore. In the case of sand removal, the barrier is removed by moving the valve. This overcomes a barrier for fluid flow, whereby the port along the production sleeve is exposed to the subsurface layer at or below the valve. An additional pump is used to pump slurry through the exposed port to remedy the sanding condition.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在完井期间补救脱砂的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2014年10月3日提交的、名称为“用于在完井期间补救脱砂的方法(MethodForRemediatingAScreen-OutDuringWellCompletion)”的美国临时专利申请第62/059,517号以及于2015年2月13日提交的、名称为“用于在完井期间补救脱砂的方法(MethodForRemediatingAScreen-OutDuringWellCompletion)”的美国临时专利申请第62/116,084号的优先权权益，上述申请的全部内容通过引用并入本文。本申请涉及于2013年5月24日提交的、名称为“自主井下输送系统(AutonomousDownholeConveyanceSystem)”、作为美国专利公报第2013/0248174号公开的共同待决的美国专利申请第13/989,728号。本申请还涉及于2012年11月13日提交的、名称为“使用自主管状单元多区域压裂增产储集层的组件与方法(AssemblyandMethodforMulti-ZoneFractureStimulationofaReservoirUsingAutonomousTubularUnits)”、作为美国专利公报第2013/0062055号公开的共同待决的美国专利申请第13/697,769号。这两个申请的全部内容都通过引用并入本文。
本部分旨在介绍可能与本公开的示例性实施例相关联的
的各个方面。确信这种讨论有助于提供框架以便于更好地理解本公开的特定方面。因此，应当理解，应该据此来阅读该部分，而不应理解为承认构成现有技术。本专利技术主要涉及井眼操作的领域。更具体地，本专利技术涉及完井过程，其中分阶段地压裂地下地层的多个区域。
技术介绍
在油气井的钻井中，使用在钻柱的下端被向下推动的钻头来形成井眼。在钻到预定的井底位置之后，钻柱和钻头被移除，并且用套管柱来内衬井眼。由此在套管柱和周围的地层之间形成环形区域。典型地进行固井操作以便用水泥柱填充或“挤压”该环形区域。水泥和套管的组合增强井眼并且便于套管后面的地层的层间封隔。通常将具有逐渐变小的外径的多个套管柱安置在井眼中。第一柱可以被称为地表套管。地表套管用于隔离和保护较浅的含淡水的含水层免受任何其它井眼流体的污染。因此，该套管柱几乎总是完全回固到地表。将钻进并且随后固接逐渐变小的套管柱的过程在地表套管下方重复几次，直至井已达到总深度。在某些情况下，最终套管柱是衬管，也就是不回接到地表的套管柱。被称为生产套管的最终套管柱典型地也是固接就位。在一些完成情况下，生产套管(或衬管)具有在选定的生产层段上间隔开的膨胀封隔器或外部套管封隔器。这在封隔器之间形成隔室以用于各区域的隔离和特定的增产处理。在该情况下，环隙可以简单地用砂填充。作为完井过程的一部分，生产套管在期望的层级(level)处进行射孔。这意味着通过套管和围绕套管的水泥柱射出侧孔。射孔允许储层流体流入井眼。在膨胀封隔器或单独隔室的情况下，射孔枪穿透套管，允许储层流体沿着相应的区域从岩层流入井眼中。在射孔之后，地层典型地在相应的区域被压裂。水力压裂包括以使得储层岩石部分形成裂缝网络的高压和速率将具有减摩剂的水或粘性流体(通常是剪切稀化、非牛顿凝胶或乳剂)注入地层中。压裂流体典型地与支撑剂材料(例如砂、花岗岩碎块、陶瓷珠、或其它颗粒材料)混合。支撑剂用于在液压释放之后保持一个或多个裂缝。在所谓的“紧”或非常规地层的情况下，裂缝和注入的支撑剂的组合显著增加了经处理的储层的流动能力。为了进一步使地层增产并且在井下清洁近井眼区域，操作者可以选择“酸化”地层。这通过将酸溶液沿井眼向下注入并穿过射孔来完成。当地层包括碳酸盐岩时使用酸化溶液是特别有利的。在操作中，完井公司将浓缩的甲酸或其它的酸性组合物注入井眼中并将流体引导到选定的关注区域中。酸有助于溶解碳酸盐材料，由此打开多孔通道，烃流体可以通过所述通道流入井眼中。此外，酸有助于溶解可能侵入地层的钻井泥浆。如上所述的水力压裂和酸增产的应用是应用于单独的产油地层(或“油层”)的石油工业操作的常规部分。这样的油层可以表示高达约60米(100英尺)的地下地层的总竖直厚度。最近，正在以水平地通过产烃地层的方式完井，其中水平部分可能延伸5000英尺、10000英尺甚至15000英尺。当有多个或多层地层将被水力压裂或者有很厚的含烃地层(超过约40米或131英尺)时，或者在大位移水平井正在完井的情况下，需要更复杂的处理技术来获得对整个目标地层的处理。在这方面，运营公司必须隔离各个区域或部段以确保每个独立的区域不仅被射孔，而且要进行充分压裂和处理。以该方式，操作者确保压裂流体和增产剂通过每一组射孔注入每个关注的区域以有效地增加每个期望深度处的流动能力。用于预生产处理的各个区域的隔离需要分阶段处理各层段。这相应地包括使用所谓的改道方法。在石油工业术语中，“改道(diversion)”表示注入的流体被改道以免进入一组射孔，使得流体主要仅进入一个选定的关注区域。在多个关注区域将进行射孔的情况下，这需要执行多个改道阶段。为了隔离选定的关注区域，可以在井眼内采用各种改道技术。在许多情况下，使用机械装置例如压裂桥塞、井下阀、滑动套筒(称为“压裂套筒”)以及挡板/塞子的组合。“射孔和压裂(perf-and-frac)”过程期间有时会遇到的问题是所谓的脱砂(screen-out)。当作为压裂流体浆料的一部分而注入的支撑剂紧密地填充井眼附近的裂缝和射孔隧道时会发生脱砂。这会形成堵塞以使得裂缝内部的浆料的继续注入需要超过井眼或井口设备的安全限制的泵送压力。在操作上，这会导致压裂操作的中断，并且在恢复操作之前需要停止泵送和清洗井眼。在水平井压裂中，脱砂会扰乱井操作并且导致成本超支。在操作者在有效的射孔枪处于井中时泵送浆料的情况下，操作者可能能够在泵送期间通过射出新的一组射孔来补救脱砂。这可以在采用多区域增产技术的情况下完成。在该情况下，操作者将信号发送到井底组件，其包括具有关联弹药的各种射孔枪。使用这样的井底组件的多区域增产技术的示例包括“即时射孔”(JITP)技术和“环形盘管压裂(ACTFrac)”技术。在这些过程中，进行各区域的基本上连续的处理。用于JITP和ACTFrac过程的井底组件的益处在于它们允许操作者沿着各个关注区域对套管进行射孔并且随后顺序地隔离相应的关注区域，使得压裂流体可以在同一行程中注入几个关注区域中。幸运的是，这些多区域增产技术的每一种也提供了在脱砂的情况下根据需要形成支撑剂处置区域以通过射孔新的岩石部段来清理井眼(JITP)或者简单地使用井眼中的盘管将支撑剂循环到井外(ACTFrac)的能力。然而，在更传统的进行单区域增产或者一次要处理多个射孔群组的完井中，脱砂可能需要更换地表处的完井设备且操作上有相当大的延迟。近来，已开发出一种采用所谓的自主工具的新型完井程序。这些自主工具是落入井眼中并且不从地表进行控制的工具；相反地，这些工具包括与工具上的控制器交互以自行确定井眼内的位置的一个或多个传感器(例如，套管接箍定位器)。当自主工具在井下被泵送时，控制器最终出识别目标深度并发送致动信号，导致发生动作。在工具是桥塞的情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种完井的方法，其包括：形成井眼，所述井眼包括延伸到地下地层中的孔；用生产套管柱内衬所述井眼的至少下部分；沿着生产套管安置阀，所述阀针对所述孔内的流体流动形成可移除的屏障；沿着地下地层内的第一关注区域对所述生产套管进行射孔，所述第一关注区域位于所述阀处或所述阀上方；将浆料注入所述井眼中，所述浆料包括压裂支撑剂；响应于在注入期间沿着所述第一关注区域的脱砂状况，在足以移动所述阀并且克服针对流体流动的所述屏障的压力下泵送所述浆料，由此在所述阀处或所述阀下方将沿着所述生产套管的端口暴露给地下地层；以及进一步泵送所述浆料通过已暴露的端口以由此补救脱砂状况。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.03 US 62/059,517;2015.02.13 US 62/116,0841.一种完井的方法，其包括：形成井眼，所述井眼包括延伸到地下地层中的孔；用生产套管柱内衬所述井眼的至少下部分；沿着生产套管安置阀，所述阀针对所述孔内的流体流动形成可移除的屏障；沿着地下地层内的第一关注区域对所述生产套管进行射孔，所述第一关注区域位于所述阀处或所述阀上方；将浆料注入所述井眼中，所述浆料包括压裂支撑剂；响应于在注入期间沿着所述第一关注区域的脱砂状况，在足以移动所述阀并且克服针对流体流动的所述屏障的压力下泵送所述浆料，由此在所述阀处或所述阀下方将沿着所述生产套管的端口暴露给地下地层；以及进一步泵送所述浆料通过已暴露的端口以由此补救脱砂状况。2.根据权利要求1所述的方法，其中沿着地下地层以水平取向完成所述井眼。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述阀是球座阀或球笼阀。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中：所述阀是滑动套筒；并且移动所述阀以暴露沿着所述生产套管的端口包括移动所述滑动套筒以暴露在所述滑动套筒中构建的一个或多个端口。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中：所述阀是破裂盘；所述端口在所述第一关注区域下方位于滑动套筒附近；并且所述方法还包括：将含水流体沿所述井眼向下泵送以移动所述滑动套筒，由此暴露沿着所述生产套管的端口；在注入所述浆料之前，进一步通过已暴露的端口在压力下注入所述含水流体，由此在所述滑动套筒附近的所述第一关注区域下方的地下地层中形成裂缝以用于接收所述浆料；沿着所述生产套管安置挡板座，所述挡板座位于所述滑动套筒上方、但位于所述第一关注区域处或所述第一关注区域下方；将所述破裂盘在所述浆料前面沿所述井眼向下泵送到靠近所述阀的深度；以及将所述破裂盘着陆在所述挡板座上，由此形成针对流体流动的所述屏障；并且移动所述阀包括爆裂所述破裂盘，其中所述破裂盘设计成在大于脱砂压力的压力下破裂。6.根据权利要求1或2所述的方法，其中：所述阀是具有第一爆裂额定值的第一爆裂塞；所述端口是在所述第一关注区域下方的第二关注区域中安置在所述生产套管中的射孔；并且移动所述阀以暴露端口包括在超过所述第一爆裂塞的爆裂额定值的压力下注入所述浆料。7.根据权利要求6所述的方法，其还包括：在所述第二关注区域处或所述第二关注区域下方沿着所述生产套管安置第二爆裂塞，所述第二爆裂塞具有第二爆裂额定值。8.根据权利要求7所...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·C·托尔曼，T·I·莫罗，T·G·贝尼什，
申请(专利权)人：埃克森美孚上游研究公司，
类型：发明
国别省市：美国,US