[發明專利]用于驅動井下套筒及其他裝置的方法和設備

在審

• 申請號: 202010637483.1
• 申請日: 2016-09-02
• 公開（公告）號: CN111927389A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: G·W·霍爾庫姆;B·R·科克斯;L·麥克尼利;R·J·莫雷爾;A·Z·奧爾蒂斯;J·M·蒙哥馬利
• 申請（專利權）人: 完成創新有限責任公司
• 主分類號: E21B34/06
• 分類號: E21B34/06;E21B34/14
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 趙學超

一種井下平衡組件(100)允許選擇性地和遠程地打開至少一個井下孔口(21)或通道，以允許從壓力包含系統(例如，管狀管道或其他壓力包含系統)內側到所述包含系統外側的壓力和/或流體的連通，或反之亦然。將產生磁場的控制裝置插入井中并傳送到井下平衡組件。當控制裝置經過平衡組件時，觸發電子計數器。當達到預定計數器數目時，滑動套筒被移動從而暴露在平衡組件內外延伸的孔口和/或通道。控制裝置與任何其他部件之間不需要物理接觸或機械干預來驅動平衡組件。

分案申請

本申請為申請號201680083538.0、申請日2016年09月02日、題為“用于驅動井下套筒及其他裝置的方法和設備”的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種具有流動孔口的組件，這些孔口能夠選擇性被非機械干預驅動或打開以允許在第一區域和第二區域之間的流體和壓力的連通。更具體地說，本發明涉及一種井下套筒組件，可有利地包括在管柱或其他工具組件中，該井下套筒組件具有孔口，這些孔口能夠選擇性地打開以允許流體壓力連通以及流體經過所述孔口。

背景技術

在對具有內側和外側的系統中的流體流動和/或流體壓力進行控制時，有利地，可以選擇性打開所述系統以允許所述系統內側和外側之間的流體流動和壓力取得平衡。雖然還可以應用在其他地方，但對于應用這種選擇性的開口能特別有利的一種情景是與油井和/或天然氣井有關的，更具體地說，應用于油井和/或天然氣井的增產、完井和生產。

水平井和/或非垂直定向井已經是常見的，特別是隨著用于在頁巖層和/或其他低滲透儲層中對此類井進行鉆探、完井和增產的技術的改進。然而，即使隨著鉆井技術的進步，也存在著某些限制使得無法對此類水平井和/或延伸井的完井和增產進行優化。值得注意的是，盡管目前的鉆井技術增加了非垂直或水平井段的可鉆探長度，但這種鉆井技術的速度通常已經超過了從這種延伸的井段增產和生產石油和天然氣的能力。

限制或約束該延伸井的采收率的一個重要因素是增產階段或增產點的數目，增產階段或增產點可以有效地布置以便對這類井的各個部分進行處理和增產。如果沒有一種可行的方法來充分地對一口延伸井的整個長度進行增產，那么這種更深(或更長)的井的全部潛力就不可能實現。換句話說，如果不能沿著這種延伸井的整個長度進行充分增產的話，則通常無法實現這種井的全部效益。

目前利用幾種方法在井筒管狀物上形成開口，以便平衡所述管狀物內側和外側之間的壓力并允許流體在所述管狀物的內側和外側之間流動。在大多數情況下，所述開口是設計用于允許：(1)增產(例如水力壓裂)材料從井筒管狀物的內側流向該管狀物外表面周圍的儲層，以及(或)(2)產生從周圍儲層進入該井筒管狀物的流體。

在井筒管狀物中制造這種開口的一種現有方法是使用射孔槍，通過鋼纜或油管將射孔槍降低到井內所期望的位置。這種射孔槍通常采用定向炸藥，且是遠程觸發對這種管狀物的墻壁進行穿孔。不幸的是，進行這種操作對井筒內的深度/長度有實際的限制，例如，用于將所述射孔槍輸送到井中的鋼纜或油管上的摩擦限制。

另一種在井筒管狀物的內側和外側之間建立連通的傳統方法是使用裝有專用切割裝置的連續或多節型油管。將該裝置下降至井中所期望位置，并將砂漿或其他研磨流體泵送至連續或多節型油管的底部；該研磨流體離開該裝置，并利用該流體的研磨效應在周圍的井筒管中侵蝕開口。然而，這種方法也受到這種連續或其他同心油管可以在井內輸送的實際長度的限制，主要是由于在這種連續/多節型油管和所述周圍的井筒管狀物之間產生的壁面摩擦力。

通常用于在井筒管狀物中形成這種井下開口的另一種方法包括在井下的期望位置(例如，在生產套筒柱上或作為生產套筒柱上的一部分)安裝至少一個具有孔口的滑動套筒和/或其他類似裝置。在需要時，可以通過機械操作這些裝置來選擇性打開該套筒，通常使用一些通過連續油管或鋼纜輸送到井中的工具，從而使這些孔口暴露。然而，這種滑動套筒或其他類似裝置的使用也受到很大的操作限制。與上述油管射孔操作一樣，摩擦力也限制了可用于對這種井下滑動套筒進行移位或驅動的鋼纜或油管的長度。