[發(fā)明專利]開始在井內(nèi)注入平面

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200880101404.2
• 申請(qǐng)日: 2008-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN101842550A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅杰·L·舒爾茨;格蘭特·霍金;斯科特·F·溫多夫;特拉維斯·W·卡萬德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈利伯頓能源服務(wù)公司;格蘭特·霍金
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26
• 代理公司: 隆天國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 鄭特強(qiáng);付永莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及地下井作業(yè)所利用的裝備及所執(zhí)行的操作，并且更特別地，在本文描述的實(shí)施例中提供了一種開始在井內(nèi)注入平面的方法。

背景技術(shù)

為了增加一個(gè)或多個(gè)井筒與地層或地下區(qū)域之間的流體產(chǎn)量或注入量，通常希望能夠在地層或地下區(qū)域中形成大體平直的包裹體(inclusion)。甚至還希望使這種平直的包裹體能夠可靠地沿選定的方向取向，以使包裹體延伸一期望的距離，以及在很多情況下使包裹體維持平直的形態(tài)。

液力壓裂包括各種公知的在相對(duì)較為硬脆的巖石中形成裂縫的方法。然而，這些方法中的很多方法在實(shí)現(xiàn)這種裂縫的精確取向、尺寸控制或平直的形態(tài)等方面并不是完全成功的。

而且，對(duì)于在脆性的巖石中形成裂縫的領(lǐng)域所開發(fā)出的改進(jìn)的方法對(duì)于未固結(jié)的和/或弱粘結(jié)的地層的不同的材料特性而言常常不適用。這類地層中的巖石的特性在某種意義上可更準(zhǔn)確地稱之為“塑性”，并且不能夠?qū)π纬稍谶@類地層中的平直的包裹體進(jìn)行定向以及其它的控制。

由此可見，在地層中形成大體平直的包裹體的領(lǐng)域中需要做出某些改進(jìn)。這些改進(jìn)應(yīng)可同時(shí)應(yīng)用于脆性和塑性巖層。

發(fā)明內(nèi)容

為了實(shí)踐本發(fā)明的原理，提供了解決本領(lǐng)域中的至少一個(gè)問題的方法。在下文中描述的一個(gè)示例中，沿期望的方向開始形成注入平面。在下文中描述的另一個(gè)示例中，開始形成注入平面的方法便于控制形成在地層中的大體平直的包裹體的方向、尺寸以及幾何形狀。

在一個(gè)方案中，提供了一種在地層中形成至少一個(gè)大體平直的包裹體的方法。該方法包括如下步驟：通過將一材料注入到位于井筒與加襯于該井筒的套管之間的環(huán)狀空間中，使井筒在地層中擴(kuò)張；通過該擴(kuò)張步驟使地層中的壓應(yīng)力增大；以及隨后將一流體注入到地層中，從而沿增大的壓應(yīng)力的方向形成包裹體。

在另一個(gè)方案中，在地層中形成至少一個(gè)大體平直的包裹體的方法包括如下步驟：通過將一材料注入到位于井筒與加襯于該井筒的套管之間的環(huán)狀空間中，使井筒在地層中擴(kuò)張；減小地層中的沿相對(duì)于井筒的切向的應(yīng)力；以及隨后將一流體注入到地層中，從而沿垂直于減小的切向應(yīng)力的方向形成包裹體。

在又一個(gè)方案中，在地層中形成至少一個(gè)大體平直的包裹體的方法包括如下步驟：通過將一材料注入到位于地層與安置在加襯于井筒的套管中的套筒之間的環(huán)狀空間中，使地層中的壓應(yīng)力增大；以及隨后將一流體注入到地層中，從而沿增大的壓應(yīng)力的方向形成包裹體。

本領(lǐng)域一般技術(shù)人員在細(xì)致地考慮了下文中對(duì)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的詳細(xì)說明及附圖之后，將易見本發(fā)明的上述的和其它的特征、優(yōu)點(diǎn)、益處以及目的，其中，在各附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來表示類似的部件。

附圖說明

圖1為體現(xiàn)本發(fā)明原理的系統(tǒng)和方法的示意性局部剖視圖。

圖2為執(zhí)行了該方法的初始步驟之后的該系統(tǒng)的沿圖1的線2-2剖切并放大的示意性剖視圖；

圖3為執(zhí)行了該方法的附加步驟之后的該系統(tǒng)的示意性剖視圖；

圖4為執(zhí)行了該方法的進(jìn)一步的步驟之后的該系統(tǒng)的示意性剖視圖；

圖5為執(zhí)行了該方法的更進(jìn)一步的步驟之后的該系統(tǒng)的示意性剖視圖；

圖6為圖3中的圓圈“6”所指示的材料的放大視圖。

圖7至圖9為該系統(tǒng)和方法的第一種替代性構(gòu)造的示意性局部剖視圖；以及

圖10至圖12為該系統(tǒng)和方法的第二種替代性構(gòu)造的示意性剖視圖。

具體實(shí)施方式

應(yīng)理解的是，在此描述的本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例可以在例如傾斜、倒置、水平、豎直等各種取向方式下運(yùn)用，以及在各種構(gòu)造下運(yùn)用而不會(huì)背離本發(fā)明的原理。這些實(shí)施例僅作為有效地應(yīng)用本發(fā)明的原理的示例來描述，本發(fā)明不受這些實(shí)施例的任何具體細(xì)節(jié)所限。

在下文對(duì)本發(fā)明的有代表性的實(shí)施例的描述中，使用諸如“上方”、“下方”、“上部”、“下部”等的方向性術(shù)語以方便于參閱附圖，通常，“上方”、“上部”、“向上”以及類似的術(shù)語表示沿井筒朝向地面的方向，而“下方”、“下部”、“向下”以及類似的術(shù)語表示沿井筒遠(yuǎn)離地面的方向。

圖1中示意性地示出了系統(tǒng)10以及相關(guān)的用于在地層12中開始形成一個(gè)或多個(gè)大體平直的包裹體的方法。系統(tǒng)10和該方法體現(xiàn)了本發(fā)明的原理，但應(yīng)明確理解的是，本發(fā)明不局限于下文所描述的系統(tǒng)或方法的任何具體的特征或特性。