井下工具制造技术

描述了一种能够用于井套管中穿孔该井套管的穿孔工具2。穿孔工具2包括设置于本体6中的激活构件4，其中该激活构件4相对该本体6可移动以在向内缩回状态和向外展开状态之间相对该本体6移动至少一工作构件8。多个活塞10安排为相对该本体6移动该激活构件4，各个所述活塞10设置于相应的安排为充满流体响应于本体6中流体压力增加的压力室12中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】井下工具
本专利技术涉及用于穿孔井下的井套管的穿孔工具，并且涉及用于在井下的井身中提供环形密封的封隔器设备。本专利技术特别但不仅限于涉及井下的包含例如穿孔工具和/或封隔器设备的工作管柱以及使用这样的工作管柱完成碳氢化合物井的方法。
技术介绍
在大多数油井和气井中，钢套管作为导管贯穿产油带以防止地层崩溃并落入井身中。为了自井中产出油和/或气，套管必须穿孔，从而生产的流体能够进入井身并取出。用于穿孔井套管最普通的技术是使用炸药并以预定间隔在套管中炸孔。但是，人们期望能够以更受控制和可靠的方式来穿孔井套管。人们还期望提供一种可靠且可重复的使地层断裂的方法，使得一旦井套管穿孔完成就能够生产油和气。为实现这一点，人们期望提供一种使穿孔的井套管的截面能够可靠的隔离并密封的封隔器设备，以产生水力压裂。
技术实现思路
本专利技术的优选实施例设法克服现有技术的上面的缺点。根据本专利技术的一方面，提供了一种用于穿孔井下的井套管的穿孔工具，该工具包括：安排为设置于井套管中的本体，以及相对该本体在向内缩回状态和向外展开状态之间可移动以在该井套管中切割穿孔的至少一组合铣刀；设置于该本体中的激活构件，其中该激活构件相对该本体可移动以在该向内缩回状态和向外展开状态之间相对该本体移动至少一所述组合铣刀；安排为相对该本体移动该激活构件的多个活塞，各个所述活塞设置于相应的压力室中；以及其中该激活构件限定了沿该本体纵向轴线的孔，并且其中多个进出口形成于该激活构件中以使流体能够自该孔流至各个所述压力室，从而该本体中的流体压力增加使各个所述压力室中的流体压力增加以相对该本体移动该多个活塞中的每一个并且使该激活构件相对该本体移动。这样提供穿孔工具的优点在于能够用于可靠的切割穿过井套管的穿孔。这样是有利的原因在于当套管已经放置于井身中时并且特别是通过紧密地层放置于长水平井身中时，对于井下工具来说一般仅有非常小的直径可供利用，通常少于4英寸。因此，该井下工具中缺乏可供利用的液压工作区域以提供力供移动零件运转。所以，提供了安排为相对该本体移动该激活构件的多个活塞，各个所述活塞设置于相应的安排为充满流体的压力室中以响应于该本体中流体压力的增加来相对该本体移动该多个活塞中的每一个并且使该激活构件相对该本体移动，增加了可供操作者利用的力，提供了能够穿孔井的工具。因此，这样使操作者在完成操作期间能够使用井下工具而不是炸药来穿孔该井套管。通过提供限定了沿该本体纵向轴线设置的孔的激活构件，并且其中多个进出口形成于该激活构件中以使流体能够自该孔流至各个所述压力室，这样还提供了紧凑布置，能够适合井套管受限的界限，从而对于给定流体压力能够使多个压力室运转以增加可供操作者利用的力。在优选实施例中，各个所述活塞环绕该激活构件同中心设置。这样提供的优点是有助于在井下工具中能够设置多个压力室，可用于小直径井套管以增加可供操作者利用的工作力。在优选实施例中，各个所述压力室限定了环绕该激活构件同中心安排的环形室。这样提供的优点是有助于在井下工具中能够设置多个压力室，可用于小直径井套管以增加可供操作者利用的工作力。各个所述压力室可以进一步包括固定密封环以随该本体对该相应的压力室提供密封。该工具可以进一步包括邻近各个所述压力室穿过该本体形成的多个环形压力口，从而使各个所述活塞能够相对该本体移动。在优选实施例中，至少一所述组合铣刀可以沿斜轨滑动移动，从而可以在该向内缩回状态和向外展开状态之间移动，其中该斜轨相对该本体的纵向轴线倾斜，从而自该工具所位于的井套管中对该工具的向上拉出，推动至少一所述组合铣刀进入该向内缩回状态。这样提供的优点在于最小化该穿孔工具卡在该井套管中的可能性。由于自该井拉出该穿孔工具的动作将沿该斜轨推动该组合铣刀并且向内进入该本体，该组合铣刀处于向外展开状态下该穿孔工具很少有机会卡住。这样还提供了该组合铣刀能够以相对大长度制造的优点。这样使该井套管中能产生大穿孔并且因此防止穿孔操作后向井身下泵送酸以破坏套管水泥的需求。在优选实施中，该工具进一步包括设置在该激活构件上的至少一驱动构件，从而响应于该激活构件的移动来沿该斜轨推动至少一所述组合铣刀。该工具可以进一步包括设置于该孔中的浮动活塞，其中该孔充满油或者另外的工作流体，并且该浮动活塞在该孔中可移动以改变该油或者另外的工作流体的压力从而引起该激活构件的移动。这样提供的优点在于如果该穿孔工具用在实施水力压裂操作该井套管所处地层的工作管柱中，该浮动活塞防止压裂的沙盒碎片进入该穿孔工具的内部直径。这样保持该穿孔工具的内部直径相对清洁并且减少碎片干扰该穿孔工具内部移动零件造成故障的可能性。根据本专利技术另一方面，提供了一种穿孔井套管的方法，该方法包括使用如前面所限定的穿孔工具来形成穿过所使用井套管的多个穿孔。根据本专利技术另一方面，提供了一种井下工作管柱，包括：如上面所限定的穿孔工具；以及至少一杯状工具，其设置于该工作管柱中处于该所使用的穿孔工具上方的位置。这样提供的优点在于该工作管柱开始能够用于穿孔该井套管，并且该管柱然后能够降下至该杯状工具或复数杯状工具在井套管已穿孔部分下面的位置。随着该工作管柱处于这一位置，水力压裂流体的高压泵送能够自表面开始，或者是在以环形配置的该套管和该工作管柱之间，或者是如果使用了第二杯状工具，通过该工作管柱的内部直径，使用开口附属来实施水力压裂操作。这样还提供的优点在于如果泵送压力足够高，该穿孔工具的组合铣刀将展开进入该井套管以在该断裂操作期间固定该工作管柱就位。这样使暴露于高压和力量的井身能够隔离，因此减少压裂流体所需的量。因此，可见这样提供了非常有利的简化了完成操作的工作管柱。根据本专利技术另一方面，提供了一种井下工作管柱，包括：如上面所限定的穿孔工具；以及至少一封隔器设备，其设置于该工作管柱中处于该所使用的穿孔工具上方的位置。这样提供的优点在于该工作管柱开始能够用于穿孔该井套管，并且该管柱然后能够降下至至少一封隔器设备在井套管已穿孔部分下面的位置。随着该工作管柱处于这一位置，水力压裂流体的高压泵送能够自表面开始，或者是在以环形配置的该套管和该工作管柱之间，或者是如果使用了第二封隔器设备，通过该工作管柱的内部直径，使用开口附属来实施水力压裂操作。这样还提供的优点在于如果泵送压力足够高，该穿孔工具的组合铣刀将展开进入该井套管以在该断裂操作期间固定该工作管柱就位。这样使暴露于高压和力量的井身能够隔离，因此减少压裂流体所需的量。因此，可见这样提供了非常有利的简化了完成操作的工作管柱。根据本专利技术的另一方面，提供了一种完成其中设置了井套管的碳氢化合物井的方法，该方法包括：使用如上面所限定的工作管柱的穿孔工具来形成穿过该所使用的井套管的多个穿孔；降下该工作管柱至至少一所述杯状工具或封隔器设备邻近该多个穿孔的位置；以及向该碳氢化合物井下泵送压裂流体以使该所使用的地层断裂。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于在井下的井套管中或者开放钻孔中提供环形密封的封隔器设备，该设备包括：安排为设置于井套管中的本体；安装至该本体的激活构件，其中该激活构件相对该本体可移动以使弹性封隔器元件相对该本体向外变形以在所使用的井套管中形成环形密封；以及安排为相对该本体移动该激活构件的多个活塞，各个所述活塞限定了相应的安排为充满流体的压力室以响应于该本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于穿孔井下的井套管的穿孔工具，该工具包括：安排为设置于井套管中的本体，以及相对该本体在向内缩回状态和向外展开状态之间可移动以在该井套管中切割穿孔的至少一组合铣刀；设置于该本体中的激活构件，其中该激活构件相对该本体可移动以在该向内缩回状态和向外展开状态之间相对该本体移动至少一所述组合铣刀；安排为相对该本体移动该激活构件的多个活塞，各个所述活塞设置于相应的压力室中；以及其中该激活构件限定了沿该本体纵向轴线的孔，并且其中多个进出口形成于该激活构件中以使流体能够自该孔流至各个所述压力室，从而该本体中的流体压力增加使各个所述压力室中的流体压力增加以相对该本体移动该多个活塞中的每一个并且使该激活构件相对该本体移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于穿孔井下的井套管的穿孔工具，该工具包括：安排为设置于井套管中的本体，以及相对该本体在向内缩回状态和向外展开状态之间可移动以在该井套管中切割穿孔的至少一组合铣刀；设置于该本体中的激活构件，其中该激活构件相对该本体可移动以在该向内缩回状态和向外展开状态之间相对该本体移动至少一所述组合铣刀；环绕该激活构件同中心设置的多个活塞，每一所述活塞安排为相对该本体移动该激活构件，每一所述活塞限定一环形压力室，所述环形压力室配置为环绕该激活构件同中心安排，并且具有一由安装到所述本体的密封环形成的末端；以及其中该激活构件限定了沿该本体纵向轴线的孔，并且其中多个进出口形成于该激活构件中以使流体能够自该孔流至各个所述压力室，从而该本体中的流体压力增加使各个所述压力室中的流体压力增加以相对该本体移动该多个活塞中的每一个并且使该激活构件相对该本体移动；以及形成于所述本体上的至少一环形口，使得所述穿孔工具的外部与至少一个所述活塞的外末端之间能够进行流体交换。2.如权利要求1所述的工具，其中至少一所述组合铣刀可以沿斜轨滑动移动，从而可以在该向内缩回状态和向外展开状态之间移动，其中该斜轨相对该本体的纵向轴线倾斜，从而自该工具所...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·伯纳德·李，
申请(专利权)人：保罗·伯纳德·李，
类型：
国别省市：