[發明專利]沖擊工具

無效

• 申請號: 201280044906.2
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103797212A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: J·哈倫德巴克;R·索默爾
• 申請（專利權）人: 韋爾泰克有限公司
• 主分類號: E21B43/112
• 分類號: E21B43/112
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 管瑩;吳鵬

技術領域

本發明涉及一種用于在井眼中的金屬套管中提供孔眼或凹坑的沖擊工具。本發明還涉及一種用于在井下金屬套管中提供孔眼或凹坑的方法和一種用于在井下套管中的已有孔眼中安裝塞子的方法。

背景技術

當從井生產烴時，套管在大多數情況下通過爆炸被穿孔以在套管中提供孔眼，從而使地層流體進入套管中。然而，使用爆炸穿孔存在危險，因此對形成這樣的孔眼的替代方法存在越來越大的需求。

套管中的穿孔或孔眼可用于多種不同目的，諸如用于注入目的，用于在形成完井之后插入完井元件例如閥，或者用于使流體從地層流入套管內。因此，需要一種無需使用炸藥爆炸來提供穿孔或孔眼的設備和方法。

另外，當孔眼或穿孔用于注入目的、例如用于在環狀空間中提供環形密封時，確定與注入設備相關的孔眼的精確位置是一個困難的任務。如果不能確定精確位置，則必須密封大段套管以執行注入。在這一點上，采用的一個方案是在井下在注入孔眼之下提供密封并僅對下至密封部的整個井加壓以注入流體。這樣的作業是麻煩的并且需要大量的注入流體，使其成為高成本作業。

發明內容

本發明的一個目的是完全或部分地克服現有技術中的上述缺點和不足。更具體地，本發明的一個目的是提供一種用于無需使用炸藥爆炸在套管中提供孔眼的方案。

從下面的描述中將變得顯而易見的上述目的以及眾多其它目的、優點和特征由根據本發明的方案來實現，即通過一種用于在井眼中的金屬套管中提供孔眼或凹坑的沖擊工具，其包括：

-具有軸向延伸長度的工具主體；和

-與該工具主體連接的沖擊單元，所述沖擊單元包括：

-設置在該工具主體中的孔口，所述孔口相對于該軸向延伸長度基本上徑向地延伸；

-與該孔口流體連通的流體入口；和

-布置在該孔口中的液壓致動沖頭，其可在縮回位置和伸出位置之間移動；

其中通過將流體經過所述流體入口注入所述孔口內來使所述液壓致動沖頭移動到所述伸出位置。

上面描述的沖擊工具還可包括環繞該工具主體且在該沖擊工具的相對側上沿該軸向延伸長度間隔開布置的兩個隔離裝置，所述隔離裝置能夠從該工具主體沿徑向方向擴張，由此提供井下套管的區段的區域隔離，其中該沖擊工具還包括用于將流體注入所述套管的由所述隔離裝置隔離的區段的一個或多個注入噴嘴，所述注入噴嘴布置在所述隔離裝置之間。

因此，當井眼套管區段已經被隔離且已經在套管中沖擊出孔眼時，可以將流體注入由隔離裝置隔離的套管區段內部，以使布置成經由被沖擊的孔眼與所述被隔離區段流體連通的環形屏障膨脹。所述沖擊工具可因此用于在井下套管中提供孔眼并隨后用于通過所述孔眼注入流體。通過使用具有布置在一組隔離裝置之間的沖擊單元的工具，可以保證套管中的孔眼設置在被隔離區段。如果由第一沖擊工具沖擊孔眼并且由第二隔離和注入工具隔離所述套管區段，則需要對所述隔離和注入工具的定位格外小心，以確保沖擊出的孔眼實際上位于該套管的被隔離區段。所述沖擊工具還可用于其它注入目的，例如用于使封隔器膨脹，用于建立/增加該可膨脹封隔器或其它類型的環形屏障內的壓力，用于對套管外側地層進行酸化處理，或者用于液壓破碎目的。

在一個實施例中，所述液壓致動沖頭可具有用于在金屬套管中提供孔眼的沖擊邊緣。

上面描述的沖擊工具還可包括與該工具主體相關聯地布置的泵，該泵被連接到所述流體入口，以用于將液壓流體供應到所述孔口，從而將該液壓致動沖頭移動到所述伸出位置。

在一個實施例中，所述隔離裝置可由可膨脹封隔器構成，通過向所述可膨脹封隔器供應流體的泵使所述可膨脹封隔器從該工具主體膨脹和擴張。

此外，所述隔離裝置可以是可膨脹封隔器、可溶脹封隔器、壓縮或皮碗式封隔器、其它井下封隔器、可回收封隔器或它們的組合。

另外，所述泵可與所述一個或多個注入噴嘴流體連通，并且該泵可適合于經過所述一個或多個注入噴嘴將流體注入所述套管的由所述隔離裝置隔離的區段內。

上面描述的沖擊工具還可包括流體連接所述泵與所述沖擊工具周圍的環狀空間的入口，其中該泵適合于從該環狀空間抽吸流體并將來自該環狀空間的流體經過所述一個或多個注入噴嘴注入到所述套管的由所述隔離裝置隔離的區段內。

此外，所述沖擊單元可包括布置成在該工具主體周圍與所述液壓致動沖頭周向相對的支座。

此外，所述液壓致動沖頭的一部分可與該支座的一部分接合，以控制所述液壓致動沖頭的在所述縮回位置和所述伸出位置之間的徑向移動。