[發(fā)明專利]井筒塞隔離系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580043314.2
• 申請日: 2015-05-20
• 公開（公告）號: CN106795746B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設計）人: 菲利普·M·斯奈德;凱文·R·喬治;J·T·哈德斯蒂;邁克爾·D·沃爾伯利茨基;南森·G·克拉克;J·A·羅林斯;大衛(wèi)·S·韋森
• 申請（專利權）人: 地球動力學公司
• 主分類號: E21B33/12
• 分類號: E21B33/12
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

公開了一種用于設置塞以隔離水平、豎直或者傾斜井筒中的壓裂區(qū)域的井筒塞隔離系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)/方法包括橫向鉆入含烴地層的井筒套管、對大內徑(ID)的節(jié)流套筒構件(RSM)進行坐封的井筒坐封工具(WST)、以及節(jié)流塞元件(RPE)。WST連同RSM一起定位在期望的井筒位置處。在WST對RSM進行坐封和密封后，在RSM中形成符合安置表面(CSS)。CSS成型為接合/接收被布置到井筒套管中的RPE。所接合/安置的RPE隔離RSM的跟向和趾向流體連通以創(chuàng)建壓裂區(qū)域。在不需要銑削工序的情況下，在開始井生產(chǎn)之前移除或者留下RPE。大ID的RSM減少了石油生產(chǎn)期間的流收縮。

對相關申請的交叉引用

本申請要求發(fā)明人為Philip M.Snider、Kevin R.George、John T.Hardesty、Michael D.Wroblicky、Nathan G.Clark、James A.Rollins和David S.Wesson、于2014年8月13日向USPTO遞交的、案件號為AGEOD.0120的美國專利申請第14/459,042號“井筒塞隔離系統(tǒng)和方法”的權益并且通過引用將其并入本文。

版權的部分豁免

本專利申請的所有材料均受美國及其他國家版權法的版權保護。自本申請的首次有效申請日起，該材料作為未發(fā)表的材料而受到保護。

然而，當專利文件或專利公開內容出現(xiàn)在美國專利商標局的專利文檔或記錄中時，在版權所有者不反對專利文件或專利公開內容的任一的傳真復制的程度上允許復制該材料，否則將一概保留所有版權的權利。

關于受聯(lián)邦資助的研究或開發(fā)的聲明

不適用

對縮微膠片附錄的引用

不適用

技術領域

本發(fā)明總體涉及石油和天然氣的提取。具體而言，本發(fā)明嘗試通過將節(jié)流元件選擇性定位在井筒套管內而隔離壓裂區(qū)域。

現(xiàn)有技術和發(fā)明背景

現(xiàn)有技術背景

提取石油和天然氣的過程通常由包括準備、鉆井、完井、生產(chǎn)和棄井的操作組成。

準備鉆井場涉及確保其能夠被正確地接近并且待放置鉆機和其他設備的區(qū)域已經(jīng)被適當?shù)胤旨墶１仨毥ㄔ旌途S護鉆井平臺和道路，包括在不透水的襯砌上鋪石頭以免受任何溢出的影響并且仍允許任何雨水能夠適當?shù)嘏懦觥?/p>

在石油和天然氣井的鉆井中，使用鉆頭形成井筒，該鉆頭在鉆柱的下端被向下推進。鉆井后，井筒襯有套管柱。因此，在套管柱和井筒之間形成環(huán)形區(qū)域。然后進行固井操作，以便用水泥填充環(huán)形區(qū)域。水泥和套管的結合加固了井筒，并且便于對套管后面的地層的某些區(qū)域進行隔離以生產(chǎn)烴。

完井的第一步是在最終的套管和儲存石油和天然氣的巖石之間建立連接。存在各種操作，在這些操作中可能有必要隔離井內的特定區(qū)域。這通常通過在一個或多個給定點處用塞暫時封堵井套管來完成。

稱為射孔槍的特殊工具被下降到巖石層。然后發(fā)射該射孔槍，創(chuàng)建穿過套管和水泥并且進入目標巖石的孔。這些射孔連接儲存石油和天然氣的巖石和井筒。

由于這些射孔只有幾英寸長并且在地下超過一英里處執(zhí)行，因此在地表上不能檢測到任何活動。然后在進行下一步驟——水力壓裂之前，移除所述射孔槍。激勵流體(超過90％的水和沙子的混合物)加上一些化學添加劑在受控條件下被泵送入深層地下儲藏地層中。這些化學物質用于潤滑、防止形成細菌并攜帶沙子。這些化學物質通常是無害的，體積濃度為0.1％到0.5％，并且是幫助改進水力壓裂的性能和效率所需要的。該激勵流體通過由射孔槍形成的射孔以高壓泵出。該過程在含有石油和天然氣的頁巖中產(chǎn)生裂縫。