[發明專利]密封蓋層的井下完井系統

有效

• 申請號: 201680046651.1
• 申請日: 2016-08-17
• 公開（公告）號: CN107923230B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: P·黑澤爾
• 申請（專利權）人: 韋爾泰克油田解決方案股份公司
• 主分類號: E21B23/06
• 分類號: E21B23/06;E21B33/127
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 黃麗娜;吳鵬

本發明涉及環狀屏障在無水泥型井下完井系統中的應用，其中，環狀屏障包括安裝為布置在地層中的井孔中的第一金屬井管結構的一部分的管狀金屬部件并且環狀屏障對著不可滲透的蓋層布置在地層中。此外，本發明涉及一種用于對具有頂部的井進行完井作業的井下完井系統，包括：地層，地層包括具有上端部和下端部的蓋層、延伸穿過蓋層以提供蓋層內表面的井孔；以及布置在井孔中的第一金屬井管結構，第一金屬井管結構包括：第一環狀屏障和第二環狀屏障。此外，本發明涉及一種用于井下完井系統的完井方法。

技術領域

本發明涉及一種用于完井作業的井下完井系統。此外，本發明涉及一種用于井下完井系統的完井方法。

背景技術

在儲層中的烴被起到密封層作用的具有較低滲透性的上覆巖層困住，該上覆巖層也稱為蓋層或蓋巖。因此，為了接近含烴儲層中的包含物，通常在儲層不僅正在滲漏而且不具有這樣的密封層的情況下必須鉆透該密封層。當進行完井作業時，鉆出井的第一部分或上部，并且之后穿透該密封層。隨后，使各套管柱延伸進入孔洞中并且每個均用被向下泵送經過套管鞋并進一步在井孔的底部排出并向上進入圍繞套管的環空中以填充位于套管與井孔壁部之間的環空以形成密封的水泥密封。當沿套管向下泵送水泥，從而相應地將環空填充至需要高度例如200米時，在套管柱的底部處形成水泥的鞋-軌跡(cemented shoe-track)。在一段固化時間后，該水泥的鞋-軌跡被鉆出并且井的下部通過鉆入儲層而被完井。假定水泥在蓋巖和套管之間提供密封，但水泥無法通過加壓而從水泥下方測試，因為加壓流體將在密封層下方經由地層漏出。因此，無法在進一步鉆入地層之前測試水泥是否形成了對蓋巖的適當密封。多種類型的水泥例如具有放射性顆粒的水泥已用于測試水泥的密封性能，但這些嘗試中沒有哪個已經非常成功。因此，現在許多井都因水泥無法充分密封而發生泄漏。

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。更特別地，一個目的是提供一種改進的完井系統，其中，能夠測試對蓋層的密封。

從下面的描述中將變得顯而易見的上述目的以及眾多的其它目的、優點和特征由根據本發明的方案來實現，即通過環狀屏障在無水泥型井下完井系統中的應用來實現，其中，該環狀屏障包括安裝為第一金屬井管結構的一部分的管狀金屬部件，該第一金屬井管結構布置在地層中的井孔中，該環狀屏障對著不可滲透的蓋層布置在該地層中。

此外，本發明涉及一種用于對具有頂部的井進行完井作業的井下完井系統，該井下完井系統包括：

-地層，包括：

-不可滲透的蓋層，該不可滲透的蓋層具有上端部和下端部；以及

-井孔，該井孔延伸穿過該蓋層以提供蓋層內表面；以及

-布置在該井孔中的第一金屬井管結構，該第一金屬井管結構包括：

-第一環狀屏障和第二環狀屏障，每個環狀屏障包括：

-安裝為所述第一金屬井管結構的一部分的管狀金屬部件；

-圍繞該管狀金屬部件的可膨脹管結構，該可膨脹管結構的每個端部區段均與該管狀金屬部件連接；

-在該管狀金屬部件與該可膨脹管結構之間的環狀屏障空間；以及

-在該管狀金屬部件中的膨脹開口，加壓流體經該膨脹開口流入以膨脹該可膨脹管結構并使該環狀屏障從未膨脹位置進入已膨脹位置，

其中，所述第一環狀屏障布置在該蓋層的上端部，在所述已膨脹位置，所述第一環狀屏障的可膨脹管結構與所述蓋層重疊，所述第二環狀屏障布置在所述蓋層的下端部，在所述已膨脹位置，該第二環狀屏障的可膨脹管結構與所述蓋層重疊。

此外，所述井下完井系統可以是無水泥型井下完井系統。

此外，所述限制空間可以是無水泥的。