[發明專利]用于確定井眼密封的系統

無效

• 申請號: 200780039573.3
• 申請日: 2007-10-23
• 公開（公告）號: CN101529047A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: M·N·巴艾延斯;E·K·科內利森;K·I·奧朱庫
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: E21B33/124
• 分類號: E21B33/124
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王會卿

技術領域

本發明涉及一種用于形成于地層中的井眼中的密封系統，其中從地層產出的流體流通過井眼流到地面。

背景技術

用于生產碳氫化合物流體的井眼通常具有一個或多個密封系統，例如設置用于密封套管和生產管之間的環形空間或者生產襯管和井眼壁之間的環形空間的封隔器，和一個或多個位于套管和井眼壁之間或者不同直徑的套管段之間的水泥層。

套管段通常通過水泥層密封到井眼壁。然而，眾所周知的是，在水泥固化過程中，由于水泥的收縮，水泥不總是提供希望程度的密封。

由于這種收縮，可能在水泥層中出現微環隙，該微環隙為井眼中的流體形成不希望的遷移路徑。

此外，已經提出了通過環形密封裝置來密封位于設置在井眼中的管狀元件和在該管狀元件周圍延伸的壁(例如井眼壁)之間的環形空間，該環形密封裝置是由在接觸地層水或從地層產生的碳氫化合物流體時膨脹的彈性體材料制成的封隔器形式。該封隔器在被下放到井眼中之前固定地連接到管狀元件的外表面上，其后封隔器連接到其上的管狀元件被下放到井眼中。當地層水和/或碳氫化合物流體流入環形空間中時，該彈性體材料膨脹以使得封隔器擴張從而密封環形空間。雖然這種密封方法已經提供了良好的結果，但是一個問題是密封裝置在彈性體材料膨脹之后可能不充分密封，彈性體的膨脹還沒有完成或者彈性體材料可能沒有充分暴露于水和/或碳氫化合物流體中以確保彈性體材料充分膨脹。再者，如果待密封的空間具有不規則形狀，則可能很難充分密封。例如，如果密封裝置要密封抵靠井眼壁，在井眼具有在鉆井過程中出現的沖蝕井段的情況下，則可能妨礙充分密封。

EP?0816631?B1公開了一種井眼系統，其中生產管道設有包括示蹤材料的涂層，該示蹤材料被在位于一對封隔器密封元件之間的井段中進入生產管道的產出流體流吸收。

發明內容

需要一種用于形成于地層中的井眼中的改進的密封系統，其中從地層產出的流體流通過井眼流到地面。

根據本發明，提供了一種用于形成于地層中的井眼中的密封系統，其中從地層產出的流體流通過井眼流到地面，該密封系統包括：設置成將井眼的選定部分與產出流體流密封隔開的密封裝置；設置成被經由選定的井眼部分進入產出流體流的來自地層的流體吸收的化合物；和能用來檢測產出流體流中的所述化合物的檢測裝置。

利用本發明的系統，實現了可通過確定所述化合物是否存在于產出流體流中來確定密封裝置的充分密封性。因此，如果檢測裝置指示出所述化合物存在于產出流體流中，則可斷定來自地層的流體經由選定的井眼部分進入產出流體流，并且斷定密封裝置沒有恰當密封。相反地，如果檢測裝置指示出所述化合物不存在于產出流體流中，則可斷定密封裝置恰當密封。

適當地，所述化合物包括在密封裝置中，并且密封裝置被設置為與經由選定的井眼部分進入產出流體流的來自地層的所述流體接觸。

在一個優選實施例中，密封裝置可在作用模式和不作用模式之間移動，在作用模式中，密封裝置防止來自地層的流體經由選定的井眼部分進入產出流體流中，在不作用模式中，密封裝置允許來自地層的流體經由選定的井眼部分進入產出流體流中。

為了使該密封裝置容易啟動，密封裝置優選包括一種在與選定流體接觸時膨脹的可膨脹材料，并且密封裝置通過可膨脹材料的膨脹從不作用模式運動到作用模式。

適當地，所述可膨脹材料包括彈性體，所述選定流體包括例如從地層產出的流體。

本發明的系統可包括多個所述密封裝置、多個所述選定的井眼部分和多種所述化合物，其中對于每一個所述選定的井眼部分，設置相應的密封裝置來將選定的井眼部分與產出流體流密封隔開，并且設置相應的一種所述化合物來被經由選定的井眼部分進入產出流體流的來自地層的流體吸收，并且檢測裝置能用來檢測產出流體流中的每一種所述化合物。

為了允許容易地確定一個或多個密封裝置是否泄漏，適當地，所述化合物具有可由檢測裝置檢測出的互不相同的特征。因此，在流體通過密封裝置滲漏的情況下，檢測裝置能夠確定哪個密封裝置泄漏了。

優選地，所述化合物選自鹵代羧酸和鹵代醇，例如鹵代癸酸或鹵代癸醇。

更優選地，所述化合物選自氯代羧酸和氯代醇，例如氯代癸酸或氯代癸醇。

附圖說明

下文將參考附圖以舉例的方式更詳細地描述本發明，其中：

圖1示意性顯示了本發明系統的一個實施例，其中可膨脹封隔器設置在井眼中；

圖2示意性顯示了某些可膨脹封隔器膨脹之后的圖1的系統。

在附圖中，相同的部件具有相同的附圖標記。