漏失钻井封隔器制造技术

用于隔离地层(22)的漏失区(28)的方法和系统包括：将具有管状构件(18)的钻柱(16)从地面下降到地下井(10)中，以及将封隔器组件(34)固定至管状构件(18)，该封隔器组件(34)具有可膨胀封隔器单元(36)和保护套筒(38)。该保护套筒(38)处于伸出位置并且外接可膨胀封隔器单元(36)，并且该可膨胀封隔器单元处于收缩状态。稳定器主体(42)固定至封隔器组件的井下的管状部件(18)。稳定器主体(42)成形为使封隔器组件居中，并引导碎屑沿封隔器组件径向向外的方向向井上行进。保护套筒(38)从伸出位置移动到缩回位置。可膨胀封隔器单元(36)膨胀至膨胀状态，从而与地下井在漏失区的井上的内径表面形成密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】漏失钻井封隔器
本公开涉及地下开发，更具体地，本公开涉及在地下钻井操作期间使用的裸眼封隔器。
技术介绍
在地下井的钻井过程中，例如在油气开发操作中使用的地下井，可以将钻井泥浆和其他流体泵入井中。在某些钻井操作中，地下井的钻孔可以穿过具有已产生的裂缝或自然裂缝的、海绵状或其他具有高渗透率的区域，该区域被为漏失区(losscirculationzone)。在这种情况下，被泵入井中的钻井泥浆和其他流体会流入漏失区中。在地下井的钻孔也通过高压生产区的情况下，采出液也会流入漏失区，这称为交叉流场景。
技术实现思路
在井筒的无套管裸眼区域中使用的封隔器(称为裸眼封隔器)可用于密封井筒。但是，如果封隔器用作钻杆的一部分，则封隔器可能会经受过度磨损并失去形成密封的能力。本公开的实施例提供了一种封隔器组件，该封隔器组件包括滑动保护套筒，该滑动保护套筒可以在钻井操作期间覆盖该封隔器单元，并且在使该封隔器单元膨胀时该滑动保护套筒能够移动以露出该封隔器单元。与封隔器组件相邻的稳定器能够使封隔器组件居中并朝向井筒的侧壁以及沿封隔器组件径向向外引导从井筒行进出来的碎屑。本公开的系统和方法可以用于在井筒内密封并隔离漏失区，以便处理漏失区。本公开的实施例允许在无需将钻柱从井筒中拉出的情况下处理漏失区。隔离漏失区所需的设备是钻柱的一部分，并且不需要其他专用设备。在本公开的实施例中，用于隔离地层的漏失区的方法包括：将具有管状构件的钻柱从地面下降到地下井中；以及利用位于管状构件的井下端处的井底组件来钻探地下井的井筒。将封隔器组件固定到管状构件，该封隔器组件具有可膨胀封隔器单元和保护套筒，其中，保护套筒处于伸出位置并外接可膨胀封隔器单元，而可膨胀封隔器单元处于收缩状态。将稳定器主体固定到封隔器组件的井下的管状构件，稳定器主体成形为使封隔器组件居中并且引导碎屑在封隔器组件的径向向外的方向上向井上行进。保护套筒从伸出位置移动到缩回位置，在该缩回位置处，保护套筒在轴向上与可膨胀封隔器单元相邻。可膨胀封隔器单元膨胀成使得可膨胀封隔器单元处于膨胀状态，从而在地下井内位于漏失区的井上的位置处与地下井的内径表面形成密封。在替代实施例中，封隔器组件可以在与井底组件轴向间隔开的位置处固定至管状构件。可膨胀封隔器单元可具有两个或更多个单独的封隔器构件，并且使可膨胀封隔器单元膨胀可包括使两个或更多个单独的封隔器构件中的每一个膨胀。将保护套筒从伸出位置移动到缩回位置可以包括将射频识别装置泵入到地下井中。与地下井的内径表面形成密封可以包括与地下井的无套管裸眼井筒的内径表面形成密封。在使可膨胀封隔器单元膨胀之后，可以将漏失处理物泵送通过管状构件并进入地下井的井筒中，用于注入到漏失区中。可膨胀封隔器单元可以收缩，保护套筒可以移至伸出位置，并且地下井的井筒可以继续钻探。在本公开的替代实施例中，用于隔离地层的漏失区的方法包括：将具有管状构件的钻柱从地面下降到地下井中；以及旋转管状构件，利用位于管状构件的井下端处的井底组件来钻探地下井的井筒。将封隔器组件固定至井底组件的轴向井上的管状构件，该封隔器组件具有三个单独的封隔器构件和保护套筒，其中，保护套筒处于伸出位置并且外接三个单独的封隔器构件，并且三个单独的封隔器构件中的每一个处于收缩状态。将稳定器主体固定到封隔器组件的井下的管状构件，稳定器主体成形为使封隔器组件居中并且引导碎屑在封隔器组件的径向向外的方向上向井上行进。保护套筒从伸出位置移动到缩回位置，在该缩回位置处，保护套筒在轴向上与三个单独的可膨胀封隔器构件相邻。三个单独的封隔器构件膨胀成使得三个单独的封隔器构件中的一个或更多个处于膨胀状态，并且在地下井内位于漏失区的井上的位置处与地下井的无套管裸眼井筒的内径表面形成密封。在替代实施例中，将保护套筒从伸出位置移动到缩回位置可以包括将射频识别装置泵入到地下井中。在使三个单独的封隔器构件膨胀之后，可以将漏失处理物泵送通过管状构件并进入地下井的井筒中，用于注入到漏失区中。三个单独的封隔器构件可以收缩，保护套筒可以移动到伸出位置，并且管状构件可以旋转以继续钻探地下井的井筒。在其他替代实施例中，用于隔离地层的漏失区的系统包括钻柱，钻柱具有从地面延伸到地下井中的管状构件，该钻柱可操作以利用位于管状构件的井下端处的井底组件来钻探地下井的井筒。将封隔器组件固定至管状构件，该封隔器组件具有可膨胀封隔器单元和保护套筒，其中，保护套筒可在延伸位置与缩回位置之间移动，在延伸位置处，保护套筒外接可膨胀封隔器单元并且可膨胀封隔器单元处于收缩状态，在缩回位置处，保护套筒在轴向上与可膨胀封隔器单元相邻。将稳定器主体固定到封隔器组件的井下的管状构件，稳定器主体成形为使封隔器组件居中并且引导碎屑在封隔器组件的径向向外的方向上向井上行进。当可膨胀封隔器单元处于膨胀状态时，可膨胀封隔器单元的尺寸设置成在地下井内的漏失区的井上的位置处与地下井的内径表面密封。在替代实施例中，封隔器组件可以在与井底组件轴向间隔开的位置处固定至管状构件。可膨胀封隔器单元可以具有两个或更多个单独的封隔器构件。射频识别装置可被操作以被泵入到地下井中，以向保护套筒发出信号，从而使保护套筒从伸出位置移动到缩回位置。射频识别装置可替代地可被操作以被泵入到地下井中，以向保护套筒发出信号，从而使保护套筒从伸出位置移动到缩回位置。可膨胀封隔器单元可位于地下井的无套管裸眼井筒的高度。钻柱可具有流体流动路径，可操作该流体流动路径以将漏失处理物输送通过管状构件并进入地下井的井筒中，用于注入到漏失区中。附图说明为了获得并能够详细地理解本公开实施例的特征、各方面和优点以及其他可能变得明显的方式，可以通过参考在附图中示出的其实施例对本公开进行更具体的描述，这些附图构成本说明书的一部分。然而，应注意，附图仅示出了本公开的某些实施例，因此，不应视为对本公开范围的限制，而是本公开可允许其他等效实施例。图1是具有根据本公开实施例的封隔器组件的地下井的剖视图，示出了保护套筒处于伸出位置并且封隔器单元处于收缩状态。图2是具有图1的封隔器组件的地下井的剖视图，示出了保护套筒处于缩回位置并且封隔器单元处于膨胀状态。具体实施方式本公开涉及特定特征，包括过程或方法步骤。本领域技术人员理解，本公开不限于说明书中给出的实施例的描述或不受说明书中给出的实施例的描述的限制。除了仅在说明书和所附权利要求书的精神上，本公开的主题不受限制。本领域技术人员还理解，用于描述特定实施例的术语不限制本公开实施例的范围或宽度。在解释说明书和所附权利要求书时，应以与每个术语的上下文一致的尽可能广泛的方式解释所有术语。除非另有定义，否则说明书和所附权利要求书中使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。如说明书和所附权利要求书中所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数引用。如所使用的，词语“包含”、“具有”、“包括”以及所有其他语法变化均旨在具有开放的、非限制性的含义，其不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于隔离地层的漏失区的方法，所述方法包括：/n将具有管状构件的钻柱从地面下降到地下井中，并利用位于所述管状构件的井下端处的井底组件钻探所述地下井的井筒；/n将封隔器组件固定到所述管状构件，所述封隔器组件具有可膨胀封隔器单元和保护套筒，其中，所述保护套筒处于伸出位置并外接所述可膨胀封隔器单元，而所述可膨胀封隔器单元处于收缩状态；/n将稳定器主体固定到所述封隔器组件的井下的所述管状构件上，所述稳定器主体成形为使所述封隔器组件居中并且引导碎屑沿所述封隔器组件的径向向外的方向向井上行进；/n将所述保护套筒从所述伸出位置移动到缩回位置，在所述缩回位置处，所述保护套筒在轴向上与所述可膨胀封隔器单元相邻；以及/n使所述可膨胀封隔器单元膨胀，使得所述可膨胀封隔器单元处于膨胀状态，从而在所述地下井内位于所述漏失区的井上的位置处与所述地下井的内径表面形成密封。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180212 US 15/894,0831.一种用于隔离地层的漏失区的方法，所述方法包括：
将具有管状构件的钻柱从地面下降到地下井中，并利用位于所述管状构件的井下端处的井底组件钻探所述地下井的井筒；
将封隔器组件固定到所述管状构件，所述封隔器组件具有可膨胀封隔器单元和保护套筒，其中，所述保护套筒处于伸出位置并外接所述可膨胀封隔器单元，而所述可膨胀封隔器单元处于收缩状态；
将稳定器主体固定到所述封隔器组件的井下的所述管状构件上，所述稳定器主体成形为使所述封隔器组件居中并且引导碎屑沿所述封隔器组件的径向向外的方向向井上行进；
将所述保护套筒从所述伸出位置移动到缩回位置，在所述缩回位置处，所述保护套筒在轴向上与所述可膨胀封隔器单元相邻；以及
使所述可膨胀封隔器单元膨胀，使得所述可膨胀封隔器单元处于膨胀状态，从而在所述地下井内位于所述漏失区的井上的位置处与所述地下井的内径表面形成密封。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述封隔器组件在与所述井底组件轴向间隔开的位置处固定至所述管状构件。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述可膨胀封隔器单元具有两个或更多个单独的封隔器构件，并且其中使所述可膨胀封隔器单元膨胀包括：使所述两个或更多个单独的封隔器构件中的每一个膨胀。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，将所述保护套筒从所述伸出位置移动到所述缩回位置包括：将射频识别装置泵入所述地下井中。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，与所述地下井的内径表面形成所述密封包括：与所述地下井的无套管裸眼井筒的内径表面形成所述密封。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，还包括在使所述可膨胀封隔器单元膨胀之后，将漏失处理物泵送通过所述管状构件并进入所述地下井的井筒中，用于注入到所述漏失区中。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括使所述可膨胀封隔器单元收缩，将所述保护套筒移动到所述伸出位置，然后继续钻探所述地下井的井筒。


8.一种用于隔离地层的漏失区的方法，所述方法包括：
将具有管状构件的钻柱从地面下降到地下井中，旋转所述管状构件并利用位于所述管状构件的井下端处的井底组件钻探所述地下井的井筒；
将封隔器组件固定至所述井底组件的轴向井上的所述管状构件，所述封隔器组件具有三个单独的封隔器构件和保护套筒，其中，所述保护套筒处于伸出位置并且外接所述三个单独的封隔器构件，并且所述三个单独的封隔器构件中的每一个处于收缩状态；
将稳定器主体固定到所述封隔器组件的井下的所述管状构件上，所述稳定器主体成形为使所述封隔器组件居中并且引导碎屑沿所述封隔器组件的径向向外的方向向井上行进；
将所述保护套筒从所述伸出位置移动到缩回位置，在所述缩回位置处，所述保护套筒在轴向上与所述三个单独的封隔器构件...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫舍尔·福斯特，奥萨马·塞哈，马哈茂德·阿尔库拉什，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA