[發明專利]用于通過生產管道的井激勵的可調整的隔離套筒組件

有效

• 申請號: 201380048290.0
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN105143595B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: E.A.博拉克;S.卡加里亞;K.V.阮
• 申請（專利權）人: 通用電氣石油和天然氣壓力控制有限公司
• 主分類號: E21B33/068
• 分類號: E21B33/068
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 嚴志軍,肖日松

相關申請的交叉引用

本申請要求要求享有于2012年7月17日提交的待審的美國臨時申請序號No.61/672,565的優先權和權益，其整個公開通過引用而結合在本文中，用于所有目的。

發明背景

1. 技術領域

本公開總地涉及一種隔離套筒，其在通過生產管道進行水力壓裂操作期間用于保護井口免于高的破裂壓力，并且尤其涉及一種套筒組件，其在長度上是可調整的，以適應不同的井口疊層和公差方面的變化。

2. 現有技術的描述

一種用于油井或氣井的處理類型被稱為井壓裂或井“破裂”。在典型的破裂操作中，適配器連接在井口部件的上端，并且將高壓液體向下抽送到井中，以便在地層中產生壓裂部。在壓裂流體中時常包含支撐劑材料，其進入壓裂部中，以便在除去高壓之后保持壓裂部打開。水力壓裂對于具有低滲透性和恰當多孔性的承載碳氫化合物的地層是特別有用的，因為夾帶的碳氫化合物可以更容易地流過地層中所產生的壓裂部。

破裂流體壓力時常在高達8,000至9,000psi的壓力范圍內；而正常的井口操作壓力可能是幾百至幾千psi。因此，破裂壓力通常超過了井口和其相關聯的閥門的額定壓力。此外，對壓裂流體的添加劑，例如支撐劑對于井口部分可能是非常磨損性的和毀壞性的。隔離套筒有時用于解決過壓和流體侵蝕的問題。總地說來，隔離套筒密封在井口上方的適配器和延伸到井中的外殼或管道之間。

發明內容

這里公開的是壓裂井眼的示例。在一個示例中公開了用于與井口組件使用的壓裂組件，其包括選擇性地安裝在井口組件上的壓裂卷筒、設置于壓裂卷筒的軸向孔的密封件、和隔離套筒。隔離套筒具有與壓裂流體的供應部選擇性連通的一個端部。隔離套筒的一部分延伸到井口組件的主孔中，并且在壓裂流體和井口組件的構件之間限定了屏障。隔離套筒具有帶螺紋部分的外表面，該螺紋部分與套筒內表面上的螺紋相接合，該螺紋具有一定的長度，使得隔離套筒相對主孔內的軸向位置是可調整的。可包含防旋轉螺釘，其被徑向設置以穿過壓裂卷筒的側壁，并且具有一個端部，其插入到密封件的外表面中所形成的凹槽中，使得密封件被旋轉固定在壓裂卷筒上。這個示例可選地包含了一種鎖定螺釘，其被徑向設置成穿過壓裂卷筒的側壁，并且與遠離凹槽的密封件的端部相接觸，并且將力施加至被引導朝向凹槽的密封件上。密封件可包括環形承載環、堆疊到承載環上的環形彈性的壓縮密封件、堆疊到壓縮環上的環形壓縮環、軸向地形成于承載環的側壁中的通道、壓縮密封件、壓縮環、和插入到通道中的緊固件，并且緊固件均具有螺紋接合到承載環中的下端以及與壓縮環干涉接觸的上端。在一個實施例中，井口組件是第一井口組件，其中壓裂卷筒選擇性地安裝在第二井口組件上，第二井口組件具有軸向位置處的構件，該軸向位置不同于第一井口組件的構件的軸向位置，并且其中隔離套筒通過旋轉而進行選擇性地重新定位，并將第二井口組件中的構件與壓裂流體隔離開。井口組件可包括安裝在管道卷筒上的生產閥門，且其中隔離套筒延伸穿過生產閥門并延伸到管道卷筒中。在一個示例中，隔離套筒延伸經過管道卷筒中的螺紋，并從而在壓裂流體和管道卷筒中的螺紋之間限定了屏障。

這里還公開了一種用于與井口組件使用的壓裂組件，其由壓裂卷筒以及位于壓裂卷筒中的隔離套筒組成，壓裂卷筒選擇性地安裝在井口組件上并具有與各個井口組件中的主孔對準的軸向孔，隔離套筒用于將隔離套筒中的壓裂流體與位于其中一個井口組件的軸向位置處的所選構件隔離開。隔離套筒是可調整的，從而將壓裂流體與另一井口組件中所選擇的而且處于不同軸向位置的構件隔離開。隔離套筒的外表面上的螺紋提供了壓裂卷筒中的隔離套筒的軸向調整。在壓裂卷筒中可提供防旋轉螺釘，用于將隔離套筒旋轉地錨定在壓裂卷筒上。密封件可設于隔離套筒和壓裂卷筒中的軸向孔壁之間的環形空間中，其中隔離套筒上的螺紋與密封件上的螺紋相接合，使得隔離套筒的旋轉將隔離套筒調整至安裝有壓裂卷筒的其中一個井口組件中的不同的高度。

這里公開了一種壓裂井的方法，其包括對安裝在井上的井口組件提供壓裂流體的供應部，將隔離套筒插入到井口組件的主孔中，以使井口組件中的構件與壓裂流體隔離開，并且調整在主孔內的隔離套筒的軸向位置。在一種示例性的方法中，隔離套筒被插入到第二井口組件中，其具有比第一井口組件中的構件更低的構件。在第二井口組件的主孔中調整隔離套筒的軸向位置，從而將第二井口組件中的構件與壓裂流體隔離開。可選地，隔離套筒處于安裝在井口組件上的壓裂卷筒中，并且密封件處于隔離套筒和壓裂卷筒之間。

附圖說明