CN103781989A - 多区域压裂完井 - Google Patents

Abstract

披露了一种井孔完井。该井孔完井包括套管组件，该套管组件包括多个套管段（406）。至少一个接箍（410）定位成连接这些套管段（406）。所述至少一个接箍（410）包括具有内部流动路径的管状体和配置成在接箍的外表面与内部流动路径之间提供流体联通的至少一个压裂端口（412）。连续油管段（442）可以定位在套管组件中。连续油管包括内部流动路径，其中在连续油管与套管组件之间形成环空（450）。底部钻具组合（302）连接到连续油管（442）。该底部钻具组合包括配置成在连续油管的内部流动路径与环空之间提供流体联通的压裂孔（444）。封隔器（430）可以定位成当该封隔器扩张时允许与所述至少一个接箍接触。所述封隔器（430）能够将封隔器上方的环空与封隔器下方的环空隔离以便于沿着连续油管向下流动的流体可以在封隔器两侧形成压差，从而打开压裂端口。

Description

多区域压裂完井

相关申请

本公开是John Edward Ravensbergen于2010年12月17日申请的名称是“MULTI-ZONE FRACTURING COMPLETION”的美国专利申请号12/971,932的后续部分申请，美国专利申请号12/971,932是John Edward Ravensbergen和Lyle Laun于2010年7月23日申请的名称是“BOTTOM HOLE ASSEMBLY WITH PORTEDCOMLETION AND METHODS OF FRACTURING THEREWITH”的美国专利申请号12/842,099的后续部分申请，美国专利申请号12/842,099要求John Edward Ravensbergen于2009年7月27日申请的名称是“BOTTOM HOLE ASSEMBLY WITH PORTEDCOMPLETION AND METHODS OF FRACTURING THEREWITH”的美国临时专利申请号61/228,793的优先权，每个专利申请通过引用以其全文并入于此。

技术领域

本公开总体上涉及一种用在油气井中的井下工具，更具体地涉及一种可以用于在多区域油气井中进行压裂的带端口的完井。

背景技术

油气井完井通常是在钻出碳氢化合物开采井孔之后实施的。部分完井工艺包括将井套管组件下送到井中。该套管组件可以包括通过接箍连接在一起的多个管状套管段。标准接箍例如可以是相对短的管状或环状结构，在其一端上具有内螺纹用于连接到多个套管段的外螺纹端。油气井套管组件可以通过各种技术安置在井孔中。一种这样的技术包括用水泥填充井孔与套管外径之间的环形空间。

在将套管安置在井孔中之后，可以实施射孔和压裂操作。一般地，射孔需要通过诸如射孔枪或水力喷砂射孔器之类的通常公知的装置形成穿过油气井套管并进入地层中的开口。此后，可以将射孔区域液压隔离并执行压裂操作来增大地层中初始形成的开口的尺寸。努力将压裂用砂材料引入到放大的开口中以防止这些开口关闭。

目前，已经开发了利用连续油管柱实施射孔和压裂操作的技术。在美国专利号6,474,419，6,394,184，6,957,701和6,520,255中披露了一种这样的技术，称做环形连续管压裂工艺或者简称ACT-Frac工艺，这些专利通过引用以其全文并入于此。为了实践前面提到的专利中描述的这些技术，包括底部钻具组合（BHA）的工作管柱一般在压裂操作期间保持在井孔中。

一种称做水力喷砂射孔程序的射孔方法需要使用砂浆来冲出穿过套管、水泥并进入油气井地层中的孔。然后通过这些孔可以进行压裂。水力喷砂射孔的其中一个问题是来自于射孔过程的砂粒会留在井孔环空中并可能干扰压裂过程。因此，在一些情况下需要将砂粒清理出井孔，这会是一个漫长的过程，油气井中的每个开采区域需要花费一个或多个小时。水力喷砂射孔的另一个问题是消耗过多的流体来切割射孔并且在压裂处理之前和期间从油气井中循环过剩的固体或者将水力喷砂射孔流体和砂粒泵送到所述区域中。工业中需要的是去向多区域油气井中越来越多的区域，一些水平型油气井可以具有40个区域或者更多。从如此大量的区域中清除砂粒会增加显著的处理时间、需要过多地使用流体并且增加了成本。过多地使用流体还可以影响环境。例如，所述处理需要更多的货车运输、桶槽的容量和加热，另外，当从油气井中重新获得所述流体时这些相同的需求是必要的。

不需要射孔的完井技术在本领域中是公知的。一种这样的技术称作封隔器加式样完井。作为对加入水泥的完井的替代，这种技术需要将开孔封隔器下送到井孔中来安置套管组件。所述套管组件包括具有衬套的带端口的接箍。在将套管安置在井中之后，通过操作滑动衬套可以将这些端口打开。然后可以通过这些端口实施压裂。

对于多区域油气井，已经使用了多个带端口的接箍结合滑动衬套的组件。所述滑动衬套安装在套管和/或衬套的内径上并且可以通过剪切销保持就位。在一些设计中，最底部的衬套能够通过向衬套组件施加压差来以液压方式打开。在将具有带端口接箍的套管安装好之后，在井的最底部区域上实施压裂过程。该过程可以包括在第一区域中通过液压方式滑动衬套以打开端口，然后将压裂流体通过第一区域的打开的端口泵送到地层中。在压裂第一区域之后，沿着井落下一球。所述球从经中第一压裂区域向上击打下一个衬套，从而打开用于压裂第二区域的端口。在压裂第二区域之后，比第一球稍大的第二球落下以打开用于压裂第三区域的端口。使用逐渐变大的球重复该过程以打开井中每个连续的较高区域直到将所有区域压裂。然而，因为井直径在尺寸上受到限制并且球的尺寸一般以四分之一英尺的增量增加，所以在球尺寸用完之前该过程被限制到仅压裂井中大约11或12个区域。此外，在该方法中为了安置油气井套管而使用滑动衬套组件和封隔器的成本较高。此外，滑动衬套组件和球可以显著减小套管的内径，这通常是不理想的。在压裂刺激处理完成之后，从套管研磨出球和球支座通常是必要的。

在裸眼井中使用的另一种方法（使用封隔器将套管固定在井中）类似于上面描述的封隔器加式样完井，除了组件的衬套配置成机械地打开来代替通过落球打开端口之外。例如，可以使用转换工具来打开和关闭衬套用于压裂和/或其他所需的目的。正如在封隔器加式样完井的情况下那样，在该方法中为了安置井套管而使用滑动衬套组件和封隔器的成本较高。此外，滑动衬套组件可以不理想地减小套管的内径。此外，由于高速砂浆侵蚀和/或干扰机构的砂粒，这些衬套易于失效。

在Lyle E.Laun于2010年6月29日申请的名称是“JOINT ORCOUPLING DEVICE INCORPORATING AMECHANICALLY-INDUCED WEAK POINT AND METHOD OFUSE”的待审美国专利申请号12/826,372中披露了没有射孔的用于压裂井的另一种技术，通过引用将其以全文并入于此。

本公开旨在克服或者至少减小上述一个或多个问题的影响。

发明内容

下面呈现了本公开的概述以便于提供对这里所披露的一些方面的理解。该概述不是详尽的综述，并不旨在确定本公开的关键的或重要的元件或者描述正如所附权利要求中所述的本发明的范围。

本公开的一个实施方式是一种井孔完井系统，其包括以可操作方式连接到套管柱的壳体。所述壳体包括至少一个穿过该壳体的端口和连接到该壳体的衬套，所述衬套可以在打开位置与关闭位置之间移动。在关闭位置上，所述衬套防止通过壳体端口的流体联通。该系统包括具有封隔元件和固定件的底部钻具组合。所述固定件适于选择性地将底部钻具组合连接到所述衬套。所述封隔元件适于在底部钻具组合与衬套之间提供密封。

所述井孔完井系统还可以包括可剪切装置，该可剪切装置适于选择性地将衬套保持在初始关闭位置上并且在施加预定大小的力之后释放所述衬套。该系统可以包括可扩张装置，该可扩张装置适于在所述衬套被释放并从关闭位置移动之后将该衬套选择性地保持在打开位置上。该可扩张装置可以适于接合壳体中的凹部。所述底部钻具组合连接到连续油管，该连续油管可以用于将所述底部钻具组合靠近带端口的壳体定位。所述底部钻具组合可以包括接箍套管定位器。所述底部钻具组合的固定件和封隔元件可以是压力致动的。所述井孔完井系统沿着套管柱可以包括多个带端口的壳体，每个壳体包括可以在关闭位置与打开位置之间移动的衬套。

本公开的一个实施方式是一种用于处理或刺激油气井地层的方法。该方法包括将底部钻具组合定位在套管柱的靠近以可操作方式连接到套管柱的第一衬套的部分内。所述衬套可以在防止通过套管柱中的第一端口流体联通的第一位置与允许通过套管柱中的第一端口流体联通的第二位置之间移动。该方法包括将底部钻具组合的一部分连接到第一衬套并且使底部钻具组合移动以使第一衬套从第一或关闭位置移动到第二或打开位置。

该方法可以包括处理靠近套管柱中第一端口的油气井地层。该方法还可以包括将底部钻具组合与第一衬套断开连接并将底部钻具组合靠近以可操作方式连接到套管柱的第二衬套定位。第二衬套可以在防止通过套管柱中第二端口流体联通的第一位置与允许通过第二端口流体联通的第二位置之间移动。该方法可以包括将底部钻具组合的一部分连接到第二衬套并且使底部钻具组合移动以使第二衬套从关闭位置移动到打开位置。该方法可以包括处理靠近第二端口的油气井地层。

将底部钻具组合的一部分连接到所述衬套可以包括致动固定件来接合所述衬套的一部分。该方法可以包括在底部钻具组合与衬套之间形成密封。该方法可以包括在使底部钻具组合移动以使所述衬套移动之前选择性地将所述衬套从其第一位置释放。所述衬套可以选择性地包括可剪切装置，可以通过增加底部钻具组合上方的套管柱内的压力、沿着套管柱向下移动连续油管或者增加压力并同时移动连续油管这样的组合来剪切可剪切装置。该方法可以包括将所述衬套选择性地保持在打开位置上。定位底部钻具组合以及将底部钻具组合连接到所述衬套可以包括仅在向上方向上移动连续油管。该方法可以包括沿着连续油管向下泵送流体以致动底部钻具组合的固定件。

本发明的一个实施方式涉及一种井孔完井。该井孔完井包括套管组件，所述套管组件包括多个套管段。至少一个接箍定位成连接这些套管段。所述至少一个接箍包括具有内部流动路径的管状体和配置成在接箍的外表面与所述内部流动路径之间提供流体联通的至少一个压裂端口。连续油管段可以位于套管组件中。所述连续油管包括内部流动路径，其中在连续油管与套管组件之间形成环空。底部钻具组合连接到连续油管。底部钻具组合包括配置成在连续油管的内部流动路径与所述环空之间提供流体联通的压裂孔。封隔器可以定位成当所述封隔器扩张时其能够与所述至少一个接箍接触。所述封隔器能够将封隔器上方的环空与封隔器下方的环空隔离以便于沿着连续油管向下流动的流体能够在封隔器两侧形成压差，从而将压裂端口打开。

本发明的另一个实施方式涉及一种用于实现碳氢化合物开采井孔完井的方法。该方法包括将连续油管下送到井孔的套管组件中。所述套管组件包括多个套管段以及定位成将这些套管段连接在一起的一个或多个接箍。所述一个或多个接箍中的第一接箍包括第一压裂端口。通过所述连续油管泵送流体以施加压差来打开套管组件的所述第一压裂端口。通过使压裂流体流过所述第一压裂端口来将油气井地层压裂。

附图说明

图1示出了根据本公开的一个实施方式的灌注水泥的井孔完井的一部分。

图2示出了根据本公开的一个实施方式的用在图1的井孔完井中的接箍和底部钻具组合的放大图。

图3示出了根据本公开的一个实施方式的用在图1的井孔完井中的锁定爪的放大图。

图4示出了根据本公开的一个实施方式的接箍的透视图。

图5示出了根据本公开的一个实施方式的图4的接箍的横截面视图。

图6示出了根据本公开的一个实施方式的用在图4的接箍中的阀。

图7示出了根据本公开的一个实施方式的与连续油管柱一起使用的接箍和具有用于在井中隔离出要被压裂的区域的封隔器的跨越式皮碗工具。

图8示出了根据本公开的一个实施方式的具有裸眼封隔器的油气井完井的一部分。

图9示出了根据本公开的一个实施方式的接箍和底部钻具组合的放大图。

图10示出了根据本公开的一个实施方式的用在井孔完井中的底部钻具组合。

图11示出了图10中示出的底部钻具组合和接箍的上部的放大图。

图12示出了图10中示出的底部钻具组合和接箍的下部的放大图。

图13示出了根据本公开的一个实施方式的底部钻具组合的心轴的一部分的放大图。

图14示出了图11的接箍的横截面端视图。

图15示出了根据本公开的一个实施方式的具有处于关闭位置的阀的接箍的横截面视图。

图16示出了根据本公开的一个实施方式的与连续油管柱一起使用的接箍和具有用于在井中隔离出要被压裂的区域的封隔器的跨越式皮碗工具。

图17示出了根据本公开的一个实施方式的带端口井孔完井的横截面视图。

图18示出了固定到图17的带端口井孔完井的一部分的底部钻具组合的横截面视图，其中带端口井孔完井的衬套处于关闭位置上。

图19示出了固定到图17的带端口井孔完井的一部分的底部钻具组合的横截面视图，其中带端口井孔完井的衬套处于打开位置上。

图20示出了根据本公开的一个实施方式的井孔完井的横截面视图。

图21示出了根据本公开的一个实施方式的包括水力喷砂射孔器的井孔完井的横截面视图。

虽然本公开易于具有各种修改和替代形式，但是在这些图中通过示例示出了特殊实施方式并且在这里会对它们进行详细描述。然而，应该理解的是本公开并不旨在局限于所披露的特殊形式。相反，本发明是要覆盖落入正如由所附权利要求限定的本发明的精髓和范围内的所有修改、等价方式和替代方式。

具体实施方式

图1示出了根据本公开的一个实施方式的井孔完井100的一部分。井孔完井100包括在套管104内部的底部钻具组合（“BHA”）102。可以使用任何合适的BHA。在一个实施方式中，所述BHA102可以设计成用于在多区域油气井中实施压裂。在John EdwardRavensbergen的于2009年11月25日申请的名称是“COILEDTUBING BOTTOM HOLE ASSEMBLY WITH PACKER ANDANCHOR ASSEMBLY”的待审美国专利申请号12/626,006中披露了合适的BHA的一个示例，其披露的内容通过引用以其全文并入于此。

正如在图2和3中更清楚地示出的，套管104可以包括可以通过诸如接箍108和110之类的一个或多个接箍连接的多个套管段106A，106B和106C。套管段106A，106B和/或106C可以是短节、长度大约6英尺的套管段，其可以配置成辅助将BHA适当地定位在井孔的所需区域内。接箍108可以是任何合适的接箍。用于连接套管段的接箍的示例在本领域中是公知的。在一个实施方式中，接箍108可以包括两个内螺纹部用于连接到套管段106的外螺纹端。

图4中示出了根据本公开的一个实施方式的接箍110的透视图。接箍110可以包括一个或多个压裂端口112和一个或多个阀通气孔114。压裂端口112可以与阀孔118相交，阀孔118可以在扶正器116中纵向地定位。塞128可以定位在阀孔118中以阻止或减少不希望有的流体通过阀孔118的向上流动。在一个实施方式中，接箍110的内径113（图2中示出）可以与套管104的内径近似相同或者比套管104的内径大。这样，接箍110与BHA102之间的环空就不会被显著地限制。在其他实施方式中，接箍110的内径可以小于套管104的内径。接箍110可以通过任何合适的机构连接到套管段106。在一个实施方式中，接箍110可以包括两个内螺纹部，以用于连接到套管段106B和106C的外螺纹端部。

正如在图5中更清楚地示出的，压裂端口112可以贯穿扶正器116定位，这可以使压裂端口112相对靠近地层定位。在套管通过水泥定位在井孔中的情况下，这可以增加压裂端口112穿过或几乎穿过水泥的可能。

用于控制流体流过压裂端口112的阀120定位在扶正器116的阀孔118中。当这些阀120处于关闭位置上时，如图6中所示，它们阻止或减少流体通过压裂端口112的流动。

阀120可以包括一个或多个密封件来减小泄漏。可以使用任何合适的密封件。在图6中示出了合适的密封件122的一个示例。密封件122可以配置成当阀120位于关闭位置上时围绕压裂端口112延伸。密封件122可以包括一端上的装在阀120圆周面周围的环122A和另一端上的仅围绕所述阀120的一部分延伸的圆形部122B。这种结构可以提供所需的密封效果而且容易制造。

在安装期间可以使用剪切销124将所述阀120保持在关闭位置上并且减小阀120提前打开的可能性。剪切销124可以设计成当其被剪切时，销124的一部分保留在接箍110的壁内并伸入到阀120的凹槽126中。这通过将阀120保持在所需的取向上使得销124的剪切部能够起到导向件的作用以便于将密封件122相对于压裂端口112正确地定位。在图2中示出了剪切销124用作导向件，其示出了所述阀120处于打开位置上。

接箍110可以以任何合适的方式连接到套管段。在一个实施方式中，接箍110可以包括两个内螺纹部，用于连接到套管段106的外螺纹端，如图2中所示。

同样如图2中所示，可以将封隔器130定位在套管中、压裂端口112与阀通气孔114之间。当封隔器130被致动时，其密封在接箍110的内径上以阻止或减少流体沿着井孔环空进一步向下流动。因此，当流体在油气井套管104与BHA102之间的环空中从地表向井底流动时，在压裂端口112与阀通气孔114之间的封隔器两侧形成压差。该压差可以用于打开所述阀120。

可以使用任何合适的技术来将封隔器130定位在接箍110中所需的位置上。图3中示出了一种示例性技术使用了锁定爪132，该锁定爪132可以配置成进入到套管部106A与106B之间的凹部143中。如图1中所示，锁定爪132可以作为BHA102的一部分。然后可以将套管部106B的长度选择成将接箍110距离凹部134一段所需的距离定位，以便于可以将封隔器130定位在压裂端口112与阀通气孔114之间。在安装期间，油气井操作人员可以通过将锁定爪降下通过所述凹部134然后向上升起BHA102直到锁定爪132进入所述凹部134中为止来安装BHA102。可以在地表处检测到将锁定爪132从凹部134拉出的额外阻力并且使油气井操作人员能够判断出BHA102正确定位在套管中的时间。这可以使油气井操作人员能够相对于标准接箍108定位封隔器130，所述标准接箍108可以是相对于接箍110的下一个最低的接箍。

可以在作为完井100的一部分的油气井钻进之后安装套管104。在一个实施方式中，包括一个或多个接箍110的套管104可以利用水泥定位在井孔中。图1示出了水泥105，其流入套管104的外径与井孔107的内径之间的空间中。水泥定位套管的技术在本领域中是公知的。在另一个实施方式中，可以使用裸眼封隔器装置代替水泥来将套管104和接箍110安装在井孔中，封隔器111定位在井孔107的内径与套管104的外径之间，如图8中所示。这种裸眼封隔器完井在本领域中是公知的并且本领域普通技术人员能够容易地将本公开的接箍应用在裸眼封隔器型完井中。

接箍110可以定位在套管中需要端口用于压裂的任何地方。例如，需要注意的是，虽然示出了作为套管一部分的标准接箍108，但是接箍108可以被第二接箍110替代。在一个实施方式中，本公开的接箍110可以定位在多区域油气井中的每个区域中。

在用水泥定位过程中，套管下送并且水泥填充套管104与油气井地层之间的环空。在阀120定位于扶正器中的情况下，在扶正器116的外径与阀120的外径之间可以存在轻微的凹陷136，如图5中所示。在用水泥定位过程中可能可以用水泥填充所述凹陷136。因此，在流体流过阀120之前，可以存在将必须被穿透的薄的水泥层。替代性地，可以不用水泥填充所述凹陷136。在一个实施方式中，在用水泥定位之前可以用油脂、抑制水泥的油脂或者其他物质填充所述凹陷136以便于减小所述凹陷136被水泥填充的可能性。

图4的接箍设计的潜在优点是打开的阀120使流体体积通过阀通气孔114从阀孔118移动到套管106与BHA102之间的环空中。因此，当打开所述阀120时发生的所有移动的体积是在完井内部。这使得能够使用例如水泥填充井孔与套管106的外径之间的空间，而不必要在接箍外部提供用于在阀120打开时移动的流体体积的空间。

图4的接箍设计的另一个可能的优点是在接箍110的阀通气孔114与压裂端口112之间可能实现的很小的压差或者没有压差，直到在压裂端口112与阀通气孔114之间将接箍的内径密封。这意味着在具有多个接箍110的多区域油气井中，操作人员可以通过将诸如封隔器130之类的密封机构定位在所需的位置上来控制打开哪个压裂端口，而不用担心井中其他位置上的其他压裂端口会被无意中打开。

本公开的接箍可以用在任何类型的油气井中。其中可以使用这些接箍的油气井类型的示例包括水平油气井、竖直油气井和斜油气井。

上面结合图1-3示出的完井组件是用于其中沿着油气井套管104与BHA102之间的井孔环空向下泵送压裂流体的环空压裂技术。然而，本公开的接箍110还可以用在其他类型的压裂技术中。

在图7中示出了一种这样的压裂技术，其中连续油管柱与具有用于隔离井中待要被压裂区域的封隔器140A，140B的跨越式皮碗工具一起使用。如图7中所示，封隔器140B可以定位在压裂端口112与阀通气孔114之间。这使得当井孔中封隔器140A，140B之间的区域压力升高时通过在压裂端口112与阀通气孔114之间形成压差而能够打开阀120。压力升高可以通过使流体以用于打开所述阀120的合适的压力沿着连续油管柱向下流动来实现。用于打开阀120的流体可以是压裂流体或者另一种合适的流体。在所述阀120打开之后，可以通过连续油管柱向井底泵送压裂流体（未示出），并通过孔144进入环空，然后通过压裂端口112进入地层。图7的连续油管柱/跨越式皮碗工具的潜在优点是在压裂步骤期间使用的任何压裂用砂可以在封隔器140A与140B之间与井孔环空的余下部分隔离。

现在将描述一种使用本公开的接箍110来进行多区域压裂的方法。该方法可以包括在钻出井孔之后将套管104和接箍110下送到井孔中。套管104和接箍110可以正如上面讨论通过填充水泥或者使用裸眼封隔器型组件的封隔器安置在井孔中。在将套管安置在井孔中之后，可以将连接到连续油管柱端部的BHA102下送到井中。在一个实施方式中，BHA102可以一开始延伸到或者接近井底。在下送过程中，锁定爪132（图3）设定成具有不完全接合和/或容易滑过凹部134的轮廓。例如，锁定爪132可以在朝向井底的一侧上配置有平缓角度131，以使它们能够在下送到井中时以小的轴向力更容易地滑过凹部134。

在BHA102下送到所需深度之后，油气井操作人员可以开始朝向地表向上拉动管柱和BHA102。锁定爪132的轮廓可以设置成以锁定爪132顶部上的陡峭角度133接合凹部134，从而导致当试图将锁定爪132从所述凹部拉出时的向上拉动过程中具有增加的轴向力。正如上面讨论的，这种增加的阻力使油气井操作人员能够确定井中合适的位置来安置封隔器130。设置锁定爪132的轮廓以提供下送到井中减小的阻力和从井中拉出来时增加的阻力在工业上一般是公知的。在将封隔器130定位在所需位置上之后，然后可以致动封隔器130以在压裂端口112与阀通气孔114之间将BHA102与所需的接箍110之间的油气井环空密封。

在所需的接箍110处将油气井环空密封之后，可以从地表将油气井环空的压力升高到足以打开所述阀120的压力。合适的压力范围可以例如从大约100psi到大约10,000psi，比如大约500psi到大约1000psi，1500psi或者更大。接箍110设计成接箍中所有的压裂端口112均可以打开。在一个实施方式中，打开这些压裂端口112的压力可以设定成低于压裂压力。这使得压裂压力以及因此压裂过程本身能够确保打开所有的压裂端口112。然而，可以想到在一些情况下不可能打开所有的压裂端口112。这可能由于例如故障或者压裂端口被水泥堵塞而发生。在打开压裂端口112之后，可以通过这些压裂端口112将流体泵送到油气井地层。可以开始压裂过程并且可以将压裂流体沿着井孔向下泵送到地层。根据所使用的压裂技术，这可以包括使压裂流体沿着井孔环空向下流动，比如在图1到3的实施方式中。替代性地，可以使压裂流体沿着连续油管柱的管柱向下流动，正如图7的实施方式中那样。如果需要，在该过程中可以用压裂用砂，比如砂浆。压裂用砂可以填充裂缝并在压裂停止之后保持它们打开。一旦最后体积的压裂用砂到达地层，压裂处理一般就终止了。使用移位流体来将压裂用砂沿着井孔向下推到地层。

前置流体是在将压裂用砂泵送到地层中之前泵送的流体。前置流体确保在压裂用砂到达地层之前存在足够的裂缝宽度。如果使用带端口接箍组件，所述移位流体可以是后续处理的前置流体。结果，减少了流体消耗。

在多区域油气井中，对于油气井的每个区域可以重复上面的压裂过程。因此，BHA102可以安置在下一个接箍110中，可以使封隔器被致动，打开压裂端口112并执行压裂过程。对于从井孔底部向上的每个区域可以重复该过程。在压裂之后，石油可以从裂缝流出通过接箍110的压裂端口112并进入井中。

在一个替代性的多区域实施方式中，压裂可以从顶部向下或者以任何顺序进行。例如，可以使用诸如图7中披露的那种跨越式皮碗工具、通过本领域中公知的技术来隔离油气井区域的上方和下方。然后可以通过使通过连续油管柱的压力升高来打开压裂端口112，与上面讨论的类似。然后对第一区域进行压裂，也是以与如上所述的方式类似的方式。然后可以使跨越式皮碗工具从地表移动到第二区域并重复该过程。因为跨越式皮碗工具可以将接箍与其上方和下方的接箍隔离，所以所述跨越式皮碗工具允许沿着井孔的任何区域的压裂并且消除了在最下面的区域开始压裂并增加套管的需要。

本公开的接箍110的设计可以使所述阀120在其打开之后关闭。这在多区域油气井中的某些区域开始产生水或者其他不想要的流体的情况下是有益的。如果可以定位产生水的这些区域，就可以关闭与这些区域关联的接箍以阻止从该区域流出不想要的流体。这可以通过隔离阀通气孔114然后升高压力以迫使所述阀120关闭来完成。例如，可以使用类似于图7实施方式的跨越式皮碗工具，区别在于可以将封隔器140A定位在压裂端口112与阀通气孔114之间并可以将较下面的封隔器140B定位在阀通气孔114的远离封隔器140A的一侧上。当对这些封隔器之间的区域增压时，在阀通气孔114处形成迫使所述阀120关闭的高压。

通过压裂和其他流体造成的对压裂端口112的侵蚀可能会阻止所述阀120有效地密封以阻止流体流动——即便在压裂端口112关闭的情况下。然而，允许单个接箍中的多个压裂端口打开的本公开的接箍110的设计相比于仅单个压裂端口被打开的设计可以有助于减小侵蚀。这是因为多个压裂端口可以提供相对大的流动面积，从而在压裂期间有效地减小压裂端口两侧的流体的压差。减小的压差可以导致所需的侵蚀减小。

图10示出了根据本公开的一个实施方式的井孔完井200的一部分。该井孔完井包括连接到下文称做接箍210的接箍组件210的套管段206a，206b。图11示出了接箍210的上部的放大图，图12示出了接箍210的下部的放大图。图11中示出的接箍210包括心轴209、阀壳体203和通气壳体201，所述心轴209可以包括一段套管段。诸如衬套220之类的阀定位在心轴209与阀壳体203之间的环空218内。衬套220可以在允许心轴209的内径与外部压裂端口212B之间通过位于心轴209中的内部压裂端口212A联通的打开位置（图10中示出）之间移动。所述环空218A在心轴的外周周围延伸并且与通气壳体201和心轴209之间的环空218B联通，所述环空可以称做单环空218。所述衬套220可以移动到阻止内部压裂端口212A与外部压裂端口212B之间的流体联通的关闭位置（图15中示出），这些压裂端口统称为压裂端口212。所述衬套220有效地将环空218密封成上部218A和218B，从而允许在两个环空之间形成压差以使衬套220在其打开和关闭位置之间移动。可以使用密封环215将阀壳体203连接到通气壳体201。在密封环下方的心轴中的凹部218C确保环空218的上部218A与下部218B之间通过密封环215的良好流体联通。替代性地，阀壳体和通气壳体可以是单个壳体。在该实施方式中，用于连接这两个壳体的密封环和用于提供流体联通的心轴中的凹部将不再必要。

图12示出了通气壳体201和心轴209的下部，在这两个元件之间具有环空218B。下螺母228将通气壳体201的下端连接到心轴209，其中密封元件222将环空218B的下部密封。所述心轴209包括与环空218联通的通气孔214。在一个实施方式中，围绕心轴209设置多个通气孔214。所述心轴可以在不同于主通气孔214的位置上包括一个多个通气孔214B。在操作中，可以用爆裂装置（比如爆裂塞）或抑制水泥的油脂填充每个通气孔以防止水泥或其他不期望的物质进入环空218中。除了爆裂塞之外，在将完井下送到井孔中之前可以将抑制水泥的油脂注入到环空218中以防止水泥进入到环空218中，同时用水泥将完井定位在井孔中。通气壳体201可以包括填充端口227以辅助将油脂注入到环空218中。优选地，其中一个通气孔可以在直径上显著小于余下的通气孔并且不包括爆裂塞。在使爆裂塞爆裂之后，通气孔允许在环空218中施加压差以打开或关闭阀220，正如上面详细讨论的。在水泥经由通气孔214进入环空218中的情况下，通气壳体可以包括可以实现与环空218联通的沿着心轴209更靠近井口的第二通气孔214B。

图13示出了没有通气壳体201的心轴209的下部。爆裂塞231已经插入到通气孔214，214B中。优选地，爆裂塞没有插入到最小的通气孔214A中，该通气孔214A的直径是可以大约1/8英寸。通气壳体201适于在压裂端口212与通气孔214之间提供预定的距离。通气孔214可以距离压裂端口大约两米，以提供足够的空间用于封隔元件的定位以允许施加压差。将封隔元件精确地（半米内）定位在井孔中是困难的。此外，接箍相对于彼此的位置通常不是精确可知的，这主要是由于当将完井安装到井孔中时获得的测量结果的误差造成的。将封隔元件精确地定位在井孔中的挑战归因于多个因素。一个因素是在从孔中拉出连续油管柱时用于测量施加在连续油管柱上的力的设备不精确，通常可以产生1000lbs的力的误差或者更大。图1的套管接箍定位轮廓（133）一般将拉出井孔的力增加2000lbs。此外，在从井拉出时，水平油气井中的连续油管柱与套管之间的摩擦力很高并且不恒定。结果，获知是什么造成了在地表观察到的力的增加是困难的。可能是由于拉入接头中的套管接箍定位器，或者可能是由于连续油管柱与完井和/或扶正器之间的其他力。提高确定封隔元件位置的可能性的策略是在接箍组件上方和下方使用短的套管段，一般是两米长。这样，在不同于标准套管段的已知间距上存在三个或四个接头（取决于接箍的结构），标准套管段一般13米长。由于使用了直接连接到接箍组件的短的套管段，所以不再需要相对于地表或者相对于记录的计数单的绝对深度测量结果。然而，正如在本公开的教导下由本领域技术人员意识到的，可以改变压裂端口与通气孔之间的这种距离以适应各种封隔元件或结构以允许压差的施加。

图9示出了根据本公开的一个实施方式的井孔完井200的一部分，其包括在由多个套管段206构成的套管内部的BHA，这些套管段经由多个接箍，比如接箍210连接在一起。本实施方式中的接箍210是由心轴209、阀壳体203和通气壳体201构成的。阀，比如衬套220定位在心轴209与阀壳体203之间的环空218内。衬套220可以在允许心轴209的内径与外部压裂端口212B之间经由内部压裂端口212A联通的打开位置（图10中示出）之间移动。所述衬套220包括套爪221，该套爪221配置成接合心轴209上的凹部223（图15中示出）以选择性地将衬套220保持在其打开位置上。密封元件222可以用于在阀壳体203、心轴209与衬套220之间提供密封。阀壳体203可以包括一个或多个填充端口217，该填充端口217允许将油脂或者其他抑制水泥的物质注入到环空218中，以在利用水泥将完井200定位在井孔中的情况下阻止水泥进入。

图15示出了接箍210的上部的横截面视图，其中衬套220处于关闭位置上。剪切销224选择性地将衬套220保持在关闭位置上。该剪切销224可以用于在安装期间将衬套220保持在关闭位置上并且减小衬套220（或阀120）提前打开的可能性。正如由本领域普通技术人员意识到的那样，该剪切销224可以适于在施加预定压差之后剪断并释放所述衬套220。心轴209可以包括定位在关闭的衬套220的井口侧的一个或多个端口230，以在使衬套220移动到打开位置时辅助在衬套220上方将压差施加到环空218A中。在打开衬套并压裂井孔之后，在正如上面讨论的那样施加压差后可以使衬套220移动回关闭位置。心轴209上的端口230可以在衬套220移动到关闭位置时在其通过压裂端口212时允许流体从环空218A流出。心轴209可以包括适于与套爪221匹配的凹部229，其选择性地将衬套220保持在关闭位置上直到施加另一个压差为止。在示出的实施方式中，衬套220包围心轴209的整个外周。替代性地，可以使用多个衬套来选择性地允许与压裂端口212的流体联通。

接箍210可以包括一个或多个内部压裂端口212A、一个或多个外部压裂端口212B以及一个或多个通气孔214（图12中示出）。外部压裂端口212B与环空218相交并且可以沿着接箍210的外侧定位在扶正器216中（如图14中所示）。在一个实施方式中，接箍210的内径可以与套管的内径大致相同或者大于套管的内径。这样，接箍210与BHA之间的环空不会被显著限制。该过程的一个潜在的挑战是封隔器的在套管段之间的可靠使用，所述封隔器一般用在内径可能有大的变化的套管内。带端口的接箍210的使用可以减小这种潜在的问题，因为带端口的接箍210可以制造成内径的变化更小并且比一般套管具有更少的椭圆形状。这些改进对于利用一般的封隔器在接箍210内形成合适的密封提供了改进的可靠性。在其他实施方式中，接箍210的内径可以小于套管的内径。然而，接箍210的内径可以仍然在套管内径的公差范围内。接箍210可以通过任何合适的机构连接到套管段106。在一个实施方式中，接箍210可以包括两个内螺纹部用于连接到套管段206b和206c的外螺纹端。

正如在图14中更清楚地示出的，外部压裂端口212B可以贯穿扶正器216定位，这能够使外部压裂端口212B相对靠近地层107定位。在使用水泥将套管定位到井孔中的情况下，这可以增加压裂端口112穿过或者几乎穿过水泥105的机会。如图14中所示，其中一个或多个扶正器216可以与裸眼地层107直接接触，正如在本公开的教导下本领域普通技术人员会意识到的，这可以是在水平井中的下侧上的扶正器216。阀，比如衬套220，可以定位在与内部压裂端口212A和外部压裂端口212B流体联通的环空中。所述环空218可以在心轴209与外部阀壳体203之间。当衬套220处于关闭位置上时，如图15中所示，其阻止或减少流体通过压裂端口112的流动。

如图9中所示，封隔器230在套管中可以定位在压裂端口212与阀通气孔214之间。当封隔器230被致动时，其密封在接箍210的内径上，以阻止或减少流体沿着井孔环空进一步向下流动。因此，当流体在油气井套管104与BHA之间的环空中从地表向井底流动时，在压裂端口212与阀通气孔214之间、封隔器两侧形成压差。该压差可以用于打开所述阀220。使用图9中的封隔器来形成压差是为了阐述的目的，因为可以使用各种工具和技术来形成压差以打开和/或关闭所述阀，正如本领域普通技术人员会意识到的。例如，可以将旋转喷射工具插入套管中并导向阀通气孔来形成关闭所述阀所需的压差。

正如上面讨论的，在用水泥定位过程中，将套管下送并且将水泥沿着套管的中心孔向下泵送并从套管104的端部出来，填充套管104与油气井地层之间的环空。为了防止在水泥定位过程中使用的水泥和/或流体进入，在将套管下送井孔中之前可以将油脂或其他物质注入到接箍210的环空218中。可以将爆裂塞插入到阀通气孔214中并且可以通过阀壳体203和通气壳体201中的注入端口将油脂注入到所述环空中。然后可以塞住注入端口。

图16示出了一种用于打开衬套220来压裂地层的技术。连续油管柱与具有用于隔离油气井中待压裂区域的封隔器140A，140B的跨越式皮碗工具一起使用。图16仅示出了可以与本公开的接箍组件一起使用的跨越式皮碗工具的一部分。如图16中所示，井下封隔器140B可以定位在压裂端口212与阀通气孔214之间（图12中示出）。这在井孔中的封隔器140A，140B之间的区域的压力升高时能够通过在压裂端口212与阀通气孔214之间形成压差来打开衬套220。压力升高可以通过使流体以用于打开所述阀220的合适的压力沿着连续油管柱向下流动并从孔144流出来实现。用于打开阀220的流体可以是压裂流体。图16的连续油管柱/跨越式皮碗工具组件的潜在优点是在压裂步骤期间使用的任何压裂用砂可以在封隔器140A和140B之间与环空的余下部分隔离。在一个实施方式中，衬套220可以适于在高于期望的压裂压力的预定压差下打开。因此，在打开衬套220之前能量可以存储在连续油管柱内并且在打开压裂端口212之后可以非常快速地压裂地层。

现在将描述一种使用本公开的接箍210的多区域压裂方法。该方法可以包括在钻出井孔之后将套管104和接箍210下送到井孔中。套管104和接箍210可以通过正如上面讨论的填充水泥或者使用裸眼封隔器型组件的封隔器安置在井孔中。在将套管安置在井孔中之后，可以将连接到连续油管柱或接合管端部的BHA下送到井中。在一个实施方式中，BHA102一开始可以下送到或者接近井底。在下送过程中，锁定爪132（图3）设定成具有不完全接合和/或容易滑过凹部134的轮廓。例如，锁定爪132可以在朝向井底的一侧上配置有平缓角度131，以使它们能够在下送到井中时以小的轴向力更容易地滑过凹部134。

在BHA下送到所需深度之后，油气井操作人员可以开始朝向地表向上拉动连续油管柱和BHA。锁定爪132的轮廓可以设置成以锁定爪132顶部上的陡峭角度133接合凹部134，从而导致当试图将锁定爪132从所述凹部拉出时的向上拉动过程中的增加的轴向力。正如上面讨论的，这种增加的阻力使油气井操作人员能够确定井中合适的位置来安置封隔器230。设置锁定爪132的轮廓以提供下送到井中减小的阻力和从井中出来时增加的阻力在工业上一般是公知的。在将封隔器230定位在所需位置上之后，然后可以致动封隔器230以在压裂端口212与阀通气孔214之间将BHA与所需的接箍210之间的油气井环空密封。

在所需的接箍210处将油气井环空密封之后，可以从地表将油气井环空的压力升高到足以打开所述阀220的压力。合适的压力范围可以例如从大约100psi到大约10,000psi，比如大约500psi到大约1000psi，1500psi或者更大。正如上面讨论的，合适的压力可以适于超出所需的压裂压力以辅助地层的快速压裂。

在压裂端口212打开之后，可以通过压裂端口212将流体泵送到油气井地层。可以开始压裂过程并且可以将压裂流体沿着井孔向下泵送以压裂地层。如果需要，可以在该过程中使用压裂用砂，比如砂浆。压裂用砂可以填充裂缝并且在压裂停止之后保持它们打开。在压裂之后，可以使用BHA从井孔移除任何不想要的压裂用砂/压裂流体。

在多区域油气井中，对于油气井的每个区域可以重复上面的压裂过程。因此，BHA可以安置在下一个接箍210中，可以致动封隔器，打开压裂端口212并执行压裂过程。对于从井孔底部向上的每个区域可以重复该过程。在压裂之后，石油可以从裂缝流出通过接箍210的压裂端口212并进入井中。当使用如图1中示出的BHA时，第一处理可以是放置在油气井的底部，每个后续的处理可以以增量方式处于油气井中的更高处。每个区域的压裂处理都可以在BHA的单行程中完成，各区域压裂之间需要最少的时间。定位在当前处理以上的区域中的本公开的接箍组件暴露在当前处理井孔压力之下。该压力有时可以通过套管的压力等级限定。然而，不存在这些接箍组件的阀提前打开的风险，因为阀两侧的压力是平衡的。本公开的阀仅可以用压裂端口与阀通气孔之间的压差打开。此外，本公开在压裂过程中提供了流体的有效使用，因为用于正在被压裂的当前区域的移位流体可以用作要被处理的下一个区域的前置流体。

本公开的接箍210的设计可以使所述阀220在打开之后能够关闭。这在多区域油气井中的某些区域开始产生水或者一些其他不想要的流体的情况下是有益的。如果可以定位产生水的这些区域，就可以关闭与这些区域关联的接箍以阻止从该区域流出不想要的流体。这可以通过隔离阀通气孔214然后升高压力以迫使所述阀120关闭来完成。例如，可以使用类似于图16实施方式的跨越式皮碗工具，区别在于可以将封隔器140A定位在压裂端口212与阀通气孔214之间并且可以将较下面的封隔器140B定位在阀通气孔214的远离封隔器140A的一侧上。当对这些封隔器之间的区域增压时，在阀通气孔214处形成迫使所述阀220关闭的高压。正如上面讨论的，衬套220可以包括套爪221，所述套爪221有助于将衬套220保持在其关闭位置上。

图17-19示出了根据本公开的一个实施方式的井孔完井300的一部分。井孔完井300可以包括定位在套管内部的底部钻具组合BHA302。套管可以包括连接在一起的各段和连接器，比如短节306、转换接头315和317和带端口的壳体310以及传统的套管，正如在本公开的教导下本领域普通技术人员会意识到的。

图17示出了通过上转换接头315连接到带端口的壳体310的一端的短节306。带端口的壳体310的另一端通过下转换接头317连接到另一个短节306。短节306可以连接到传统的套管以构成套管柱的一部分。套管柱的节段经由螺纹343紧固在一起。示出的经由螺纹的连接和套管节段的结构是为了阐述的目的，因为在本公开的范围内可以使用不同的连接方式和任何合适的结构。例如，带端口的壳体310可以直接连接到短节306而不使用转换接头315，317。

带端口的壳体310包括至少一个压裂端口312，该压裂端口312允许壳体310内部与外部之间的流体联通。衬套320可以可滑动地连接到壳体310的内表面。在初始位置上，如图17中所示，衬套320可以定位成使得密封件322阻止通过端口312的流体联通。可以使用可剪切装置324来选择性地将衬套320保持在初始关闭位置上。该可剪切装置324可以是剪切销、粉碎环或者适于在施加预定力之后选择性地将衬套320从壳体310释放的其他装置，所述预定力可以通过液压力施加，正如下面详细讨论的。

图18示出了连接到连续油管柱342的BHA302，所述连续油管柱342已经插入到套管中并且已经定位在带端口的壳体310内。可以使用套管接箍定位器来将BHA301定位在套管内所需的合适位置上。例如，下转换接头317可以包括轮廓333，该轮廓333适于接合套管接箍定位器的轮廓332，以沿着套管柱将BHA302合适地定位在特定的带端口的壳体310内。

BHA302包括封隔器330，该封隔器330可以被致动以密封BHA302的外部与带端口的壳体310的衬套320的内径之间的环空。BHA302还包括固定件350，该固定件350可以抵靠衬套320设定。使用沿着连续油管柱向下施加的压力来致动所述固定件350并将其倚靠衬套302设定以及用于设定所述封隔器330。BHA302的该实施方式的潜在的优点是BHA302可以设定在套管柱的壳体310内而不使用需要连续油管柱342的向下运动、向上运动、然后向下运动来设定BHA302的J形狭槽。连续油管柱342的设定BHA302的这种重复的循环上下运动可以导致连续油管柱302的更快的失效。相比起来，BHA302和带端口的壳体310和衬套320的当前实施方式提供了连续油管柱342的更少的运动。在打开衬套320之后，正如下面讨论的，可以释放BHA302，将套管柱向上移动到下一个所需的区域，并且设定在选定壳体310内而不进行连续油管柱342的任何循环的上下运动。

在设定固定件350以将BHA302紧固到衬套320并且致动封隔器330之后，可以将流体沿着套管向下泵送，在封隔器330两侧形成压差。在达到预定压差之后，可剪切装置324将剪切，从而将衬套320从壳体310释放。可剪切装置324可以适于在预定压差下剪切，正如本领域技术人员将会意识到的。

在可剪切装置将衬套320从壳体310释放之后，封隔器330两侧增加的压差然后将使固定到衬套320的BHA302沿着套管向下移动。这样，可以使衬套320从图18中示出的关闭位置移动到图19中示出的打开位置。替代性地，可以通过利用连续油管柱342向BHA302施加向下的力或者通过施加液压力与来自于连续油管柱342的向下的力的组合来使衬套320移动到打开位置。

在移动到打开位置之后，可以选择性地将衬套320锁定到打开位置上。例如，衬套320可以包括可扩张装置325，比如“c”形环或锁定爪，其扩张到壳体310内部中的凹部326中，选择性地将衬套320锁定在打开位置上。在打开位置上，壳体310内部和壳体310外部两者之间可以流体联通，允许对靠近端口312的油气井地层进行处理和/或刺激。

可以沿着套管段将具有衬套320的多个带端口的壳体310定位在需要压裂的位置上。在使用第一带端口的壳体310和衬套320实施压裂之后，与上面所讨论的类似，可以使BHA移动到包括第二衬套320的第二带端口的壳体310，在此在油气井中的第二位置实施压裂。可以重复该过程直到完成油气井的所需的压裂。

BHA302结合带端口的壳体310和衬套320的使用相比于其他系统可以提供廉价的系统以选择性地刺激和/或处理油气井地层。例如，根据需要，该实施方式的结构可以允许使用各种长度的壳体和衬套，以沿着套管柱定位多个端口312，用于与地层有更大的接触。此外，该实施方式的确认相比于其他压裂/处理系统可以允许大的内部流动直径。

这里描述的过程包括其中压裂流体沿着油气井环空向下泵送的环形压裂过程以及连续油管柱压裂过程。一些环形压裂过程的潜在问题是通常井孔环空容积大于处理前置流体的容积，尤其是当台级变得更小并更紧密地放置在一起时。如果不花费额外的流体或时间，那么对于后续处理而言泵送泥浆可能变得必要以使当前处理的流体移动。结果，可能发生另外的过程风险，因为解除安放、使BHA移动并开始后续的压裂的过程是利用已经在油气井中存在的泥浆实施的。此外，该过程可以启动和停止泥浆泵送，这可以增添操作复杂性，增加风险并降低了处理的质量。

通过连续油管柱泵送处理流体的本公开的实施方式可以具有连续油管柱容积一般小于处理前置流体体积的优点，从而不需要额外的时间和额外的流体。此外，因为连续油管柱的横截面积小于井孔和连续油管柱环空，所以流体的速度一般较高并且压裂用砂不太容易从溶液中脱离出来并留在连续油管柱中。这可能是有利的，因为残余的压裂用砂可以干扰处理过程。例如，如果太早地将压裂用砂引入到处理中，当泵送前置流体时，压裂用砂会断开，阻止裂缝宽度增大并造成滤砂。沿着连续油管柱向下泵送处理流体还可以导致井孔中更少的砂粒，这可以实现BHA在连续油管柱中更容易的移动和改进的功能。

图20示出了根据本公开的一个实施方式的为连续油管柱压裂设计的井孔完井400。套管组件404包括多个套管段406A和406B以及定位成将套管段连接在一起的至少一个接箍410，与这里所述的其他实施方式中类似。所述至少一个接箍410包括至少一个压裂端口412，该压裂端口412配置成提供接箍外表面与套管和接箍组件内部流动路径之间的流体联通。例如，接箍可以是包括正如这里所述的压裂端口的任何接箍。如果需要，所述接箍可以包括多个扶正器，比如图4和5中示出的，其中至少一个压裂端口贯穿这些扶正器延伸。通过在多区域油气井的每个区域中使用包括压裂端口的接箍，可以减少或消除在压裂之前对所有区域进行射孔的需要。在另一个实施方式中，接箍可以与图17到19中示出的类似，如上所述其包括带端口的接箍310和衬套320。

连续油管柱段442定位在套管组件404中。连续油管柱442包括用于将流体携带到地表或者从地表携带流体的内部流动路径。在连续油管柱442与套管组件404之间形成环空450。底部钻具组合402连接到连续油管柱。该底部钻具组合402包括配置成提供连续油管柱442的内部流动路径与环空450之间的流体联通的压裂孔444。如图所示，可以使用多个压裂孔。这些压裂孔可以足够大以便于可以在处理流体从BHA流出时获得增大的流速而没有不恰当的压力下降。合适的孔尺寸范围例如从大约0.5英寸到大约0.75英寸宽并且大约2英寸到大约4英寸长。此外，孔的尺寸可以根据孔的数量改变。

BHA402还包括封隔器430。可以使用任何合适的封隔器。合适封隔器的示例包括用在SURESET^TM BHA中的可以从德克萨斯州的休斯敦的Baker Hughes公司获得的封隔器，或者用在MONGOOSE^TMBHA中的可以从位于得克萨斯州的SPRING的NCS Energy Service公司获得的封隔器。

在一个实施方式中，第二封隔器不是定位在第一封隔器430上方的环空中——如果封隔器是跨越式皮碗工具的话则是这种情况，比如图7中的跨越式皮碗工具。当通过连续油管柱泵送处理流体时跨越式皮碗工具可以用于隔离每个台级，在压裂操作开始之前一般对不同的台级进行射孔。虽然跨越式皮碗工具具有某些益处，但是使用跨越式皮碗工具的问题是使处理流体循环通过跨越式皮碗工具的上皮碗或者封隔器以移除过多的压裂用砂变得困难。此外，跨越式皮碗工具封隔器具有大的外径并且当在泥浆中工作时容易堵塞。跨越式皮碗工具还依靠良好的灌注水泥工作来隔离每个台级。因为跨越式皮碗工具上方的套管接触不到压裂压力，所以在位于当前处理位置上方的下一组射孔处存在套管会崩塌或者处理流体会从套管流出的风险。

在图20中示出的实施方式中使用的封隔器相比于跨越式皮碗工具可以具有相对小的直径，因此不太可能堵塞。在一个实施方式中，封隔器的外径例如可以比套管的内径小大约0.25英寸到大约0.75英寸。此外，因为在该实施方式中没有使用跨越式皮碗工具，封隔器上方的井孔环空在整个压裂过程中被增压，这可以减小对用于区域隔离的水泥的依赖。

参见图20，当将BHA402下送到连续油管柱442上的套管组件404中时，封隔器430可以靠近接箍410定位以便于在使封隔器扩张时允许与接箍410接触，从而将环空450在封隔器430上方的部分与环空450在封隔器430下方的部分隔离。这样，在封隔器扩张之后，沿着连续油管柱向下流动并经由孔444流入环空450中的流体可以在封隔器430两侧形成压差，这与上面关于图2描述的类似。

图21示出了本公开的另一个实施方式，其与图20的类似，区别在于BHA402包括水力喷砂射孔器452。水力喷砂射孔器在本领域中一般是公知的。底部钻具组合配置成在水力喷砂射孔器452与压裂孔444之间的内部流动路径中提供流体流隔离，正如在下面将要详细讨论的。水力喷砂射孔器可以作为接箍中压裂端口的备份。如果接箍中的衬套没有打开，或者如果靠近衬套的地层太硬以致于在压裂压力下不会破碎，那么可以使BHA移动几英尺并可以对套管进行射孔。然后可以通过在套管中新形成的射孔实施压裂处理。

再回到图20，本公开还涉及一种用于对碳氢化合井孔进行完井的方法。该方法包括将连续油管柱442下送到套管组件404中。套管组件404的接箍410包括多个孔，比如第一压裂端口412和阀通气孔414。

正如上面讨论的，连接到连续油管柱442的底部钻具组合402包括封隔器430。在连续油管柱下送过程中，可以将封隔器430定位成当封隔器430被致动时，封隔器430接触至少一个接箍410以将环空450在封隔器430上方的部分与环空450在封隔器430下方的部分隔离。这使得沿着连续油管柱442向下泵送的流体能够在封隔器430两侧形成可以打开压裂端口412的压差。

可选地，衬套可以设计成使得机械力可与流体压力组合使用来打开和/或关闭压裂端口412。例如，可以使用连续油管柱向衬套施加压力，这与上面关于图18和19描述的类似。

在压裂端口412打开之后，然后可以通过使压裂流体流过压裂端口412来将油气井地层压裂。可以重复该过程多次以完成多区域压裂。

在底部钻具组合402包括水力喷砂射孔器452的实施方式中，该方法还可以包括隔离水力喷砂射孔器与压裂孔之间的流体流动。这可以通过任何合适的技术实现。例如，底部钻具组合402可以包括坐放轮廓，比如球座（未示出），其约束水力喷砂射孔器452与孔444之间的内部流动路径的直径。用于堵塞连续油管柱流动路径的球、飞镖式部件或其他装置（未示出）然后可以被沿着连续油管柱向下泵送以便于该装置坐放在水力喷砂射孔器与压裂孔之间的球座上，从而将水力喷砂射孔器452与孔444隔离。这种坐放轮廓和球或飞镖式部件系统在本领域中一般是公知的。

堵塞连续油管柱的流动路径使磨料泥浆被沿着连续油管柱向下泵送并从水力喷砂射孔工具喷出。在水力喷砂射孔器的操作完成之后，可以使连续油管柱和BHA402中的流动反向以将所述球提升到地表，从而恢复从连续油管柱通过孔444的流体流。作为对坐放轮廓和球或飞镖式部件系统的替代，可以使用各种其他机构来将水力喷砂射孔器452与孔444隔离，正如在本公开的教导下本领域普通技术人员会意识到的。

尽管已经示出并描述了各个实施方式，但是本公开并不是如此限定的，其将会被理解成包括正如对本领域技术人员显而易见的所有的这些修改和变型。

Claims (21)

1.一种井孔完井，包括：

套管组件，其包括多个套管段和定位成连接这些套管段的至少一个接箍，其中所述至少一个接箍包括具有内部流动路径的管状体和配置成提供接箍的外表面与所述内部流动路径之间的流体联通的至少一个压裂端口；

定位在套管组件中的一段连续油管，连续油管包括内部流动路径，其中在连续油管与套管组件之间形成环空；

连接到连续油管的底部钻具组合，该底部钻具组合包括：配置成提供连续油管的内部流动路径与所述环空之间的流体联通的压裂孔；以及封隔器，其定位成当该封隔器扩张时允许与所述至少一个接箍接触，其中所述封隔器能够将封隔器上方的环空与封隔器下方的环空隔离，以便于沿着连续油管向下流动的流体能够在封隔器两侧形成压差，从而打开压裂端口。

2.根据权利要求1所述的井孔完井，其中所述底部钻具组合还包括水力喷砂射孔器，该底部钻具组合配置成能够实现水力喷砂射孔器与连续油管中的压裂孔之间的流体流动隔离。

3.根据权利要求1所述的井孔完井，其中所述底部钻具组合不包括水力喷砂射孔器。

4.根据权利要求1所述的井孔完井，其中所述封隔器不是跨越式封隔器。

5.根据权利要求1所述的井孔完井，其中在第一封隔器上方的环空中没有定位第二封隔器。

6.根据权利要求1所述的井孔完井，其中所述接箍还包括：

在所述接箍内的与压裂端口相交的至少一个阀孔；

定位成提供阀孔与内部流动路径之间的流体联通的至少一个通气孔；以及

定位在阀孔中的用于打开和关闭压裂端口的至少一个阀，所述阀配置成当在压裂端口与阀通气孔之间形成压差时打开。

7.根据权利要求6所述的井孔完井，其中所述至少一个阀是能够在阀孔中移动的衬套。

8.根据权利要求7所述的井孔完井，其中所述阀是纵向杆。

9.根据权利要求6所述的井孔完井，还包括从管状体伸出的多个扶正器。

10.根据权利要求9所述的井孔完井，其中所述至少一个压裂端口贯穿所述扶正器延伸。

11.根据权利要求1所述的井孔完井，其中所述接箍还包括可滑动地连接到管状体的内表面的衬套，该衬套能够在第一位置与第二位置之间调节，该衬套配置成在第一位置上阻止通过压裂端口的流体联通以及在第二位置上允许通过压裂端口的流体联通。

12.根据权利要求11所述的井孔完井，其中所述底部钻具组合还包括配置成将该底部钻具组合固定到衬套的固定件。

13.一种用于对碳氢化合物开采井孔进行完井的方法，该方法包括：

将连续油管下送到井孔的套管组件中，该套管组件包括多个套管段和定位成将这些套管段连接在一起的一个或多个接箍，其中所述一个或多个接箍中的第一接箍包括第一压裂端口；

通过连续油管泵送流体以施加压差来打开套管组件的第一压裂端口；以及

通过使压裂流体流过第一压裂端口来压裂油气井地层。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一接箍包括多个孔，第一接箍上的所述多个孔中的至少一个孔是第一压裂端口，该第一压裂端口配置成通过在第一接箍上的两个孔之间施加压差来打开和关闭。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述连续油管包括底部钻具组合，该底部钻具组合包括封隔器和压裂孔，该方法还包括：将封隔器定位成允许与所述至少一个接箍接触；以及致动所述封隔器以将环空在封隔器上方的部分与环空在封隔器下方的部分隔离，以便于沿着连续油管向下流动的流体能够在封隔器两侧形成可以打开压裂端口的压差。

16.根据权利要求15所述的方法，其中在第一封隔器上方的环空中没有定位第二封隔器。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述底部钻具组合还包括水力喷砂射孔器，该方法还包括隔离水力喷砂射孔器与压裂孔之间的流体流动。

18.根据权利要求17所述的方法，其中隔离流体流动的步骤包括沿着连续油管向下泵送球，所述球坐放在水力喷砂射孔器与压裂孔之间。

19.根据权利要求13所述的方法，还包括通过连续油管泵送流体以施加压差来打开第二压裂端口。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括通过使压裂流体流过第二压裂端口来压裂油气井地层。

21.根据权利要求13所述的方法，其中将机械力与压力组合使用来打开第一压裂端口。

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