CN103975116B - 球座铣削和再压裂方法 - Google Patents

Abstract

一井被再压裂，所述井具有用于初始压裂多个区域的多个滑动套筒，增大尺寸的球落到球座上，以顺序打开的端口，以便在朝着井地面的方向上压裂。该方法包括：使用底部钻具组合(BHA)，所述底部钻具组合具有流体马达驱动的铣刀，所述铣刀铣削掉球座，并且具有一带端口的接头和一可再安放的封隔器。一旦最下面的球座被铣削掉，一球就掉落到BHA中，以隔离流体马达，并打开可再安放的封隔器下方的带端口的接头。掉落的球还使筒夹能够锁闩一打开的套筒，以发出BHA对于部署封隔器而言定位适当的地面信号，以便可以通过盘管管柱开始再压裂，所述盘管管柱可以支撑BHA或在周围环形空间中。

Description

球座铣削和再压裂方法

技术领域

本发明的技术领域是井再压裂，更具体地是一种用于球座移除和在单次行程中通过地下部位的开口再压裂的方法。

背景技术

典型的压裂完井包含一系列滑动套筒，所述滑动套筒通过一系列落在座上的球提供地层通道。以小的球开始使其座落在距井地面更远的更小的座上，压力增加以使套筒滑动，使得一端口打开，通过该端口可以对区域进行压裂。重复该过程，朝着井地面作业，使渐大的球掉落在渐大的座上，这些座与打开其它端口以便继续压裂过程的套筒相联，直到全部套筒已经移动打开，并且已经通过各个打开的套筒都进行了压裂。每当较大的球掉落在座上的时候，下方的打开的套筒被隔离，通过在其座中具有球的单个刚打开的套筒进行压裂。这样的套筒的某些设计允许这些套筒在压裂后移动，以将一栅网置于打开的端口处，以便可以通过带栅网的打开的端口开始开采。在完成压裂之后，可以使用转位工具将不开采的区域封闭。作为替代，如果开采区域开采不希望的流体或砂，则转位工具也可以用于封闭这些开采区域。正常情况下，开采将球向上带到地面上，但是情况不总是这样，因为一些球可能悬挂在更靠上的一个或多个座上。

下面这些专利概括来说涉及初始压裂和区域隔离，所述初始压裂和区域隔离用以实现压裂或移除用于隔离压裂区域的隔离件：USP7,958,940；6,651,738；7,591,312；7,604,055；美国公开2011/0220362；美国公开2011/0067870和2011/0114319。

如果井必须再压裂，则会出现这样的问题：带有球座的所有滑动套筒阀仍然在井眼中。滑动套筒阀可能已经打开很多年了，不能再封闭。球座的存在也会妨碍其它工具行进到井眼更靠下的希望部位。如果井需要再压裂，需要一种方法来隔离各个打开的端口，使得所述再压裂可以集中在特定端口以便更行之有效。另外，如果可以在单次行程中进行已有井眼的准备和再压裂，则在成本节省方面能实现更大的优势。本发明允许在底部钻具组合向上铣削已有滑动套筒中的球座之后进行再压裂。底部钻具组合的特征在于封隔器和定位筒夹，所述定位筒夹允许工具在滑动套筒的座已被铣削掉之后进入滑动套筒并隔离打开的端口，以便对特定打开的端口进行再压裂。沿着井眼向上继续该过程，直到全部所希望的端口都已经进行再压裂过程，从而使得可以移除底部钻具组合，井再次投入开采。通过阅读详细说明书和相关附图，本发明的这些及其它方面对本领域技术人员来说将变得更加显而易见，同时应当认识到本发明的所有范围都由附带的权利要求书确定。

发明内容

一井被再压裂，所述井具有用于初始压裂多个区域的多个滑动套筒，增大尺寸的球落到球座上，以顺序地打开端口，以便在朝着井地面的方向上压裂。该方法包括：使用底部钻具组合(BHA)，所述底部钻具组合具有被流体马达驱动的铣刀，所述铣刀铣削掉球座，并且其具有一带端口的接头(sub)和一可再安放(resettable)的封隔器。一旦最下面的球座被铣削掉，一球就掉落到BHA中，以隔离流体马达，并打开可再安放的封隔器下方的带端口的接头。掉落的球还使筒夹能够锁闩一打开的套筒，以发出对于部署封隔器而言BHA定位适当的地面信号，以便可以通过盘管管柱开始再压裂，所述盘管管柱可以支撑BHA或在周围环形空间中。

附图说明

图1是用于初始压裂的滑动套筒阵列的示意图；

图2是图1的详图，显示了在打开位置的滑动套筒阀；

图3示意性地示出了可用于本发明的方法的底部钻具组合；

图4显示了可用于再压裂的带端口的接头中的打开的端口；

图5显示了可在底部钻具组合中使用的用于在已有滑动套筒附近定位的定位筒夹；

图6显示了掉落到底部钻具组合中以隔离驱动铣刀的井下马达的球；

图7是锁闩到已有的打开套筒上的指示筒夹的细节；

图8显示了指示筒夹，该指示筒夹将带打开的端口的接头定位在打开的滑动套筒附近，至少一个封隔器被部署为使得可以将再压裂流体引导到已有滑动套筒的所希望的打开的端口。

具体实施方式

图1示出了从井头12延伸到长水平管段14的井眼10。管柱16具有一系列滑动套筒18，每个滑动套筒18具有一球座20，所述球座越接近井头12就越大。参见图2，通过顺序地打开端口24，顺序地形成裂缝22，球26落在座20上。这通过顺序地使用更大的球实施，从而最小的球将使离井头12最远的滑动套筒18移动，然后首先形成最下面所示出的裂缝22。用着陆在更靠近井头12的其它球座20上的逐渐更大的球重复该过程。每个掉落的球隔离更靠井下的已经形成的裂缝。在形成完所有裂缝22后，井就可以开采了。在开采开始时，开采有时会使所有球26穿过上方的所有球座并通过井头12带出。如果需要，可以在最初或者稍迟时间将一转位工具下入以关闭其中一些滑动套筒，但是，在多数情况下不这样做，开采从管柱16中的所有打开的端口24进行。

在需要再压裂裂缝22时的更迟的时间，首先需要移除球座20。进行该项工作的底部钻具组合或BHA显示在图2中。盘管28被从卷轴放出，通过鹅颈管32和通过润滑器34，所述润滑器允许在井仍处于压力的情况下将BHA插入到井10中。铣刀36由井下渐进空腔式或其它类型的流体马达38驱动，或者如果在缆索上下入，则由电动马达驱动。本领域中已知类型的合适的锚固件可以与马达相联，以便于铣削。一定位筒夹组件40保持缩回以便下入，并且在铣削作业期间允许快速部署并保护组件40免于由在球座20外铣削而引起的切削。邻近所述组件40示意性示出了一种能够通过管16中的端口24再压裂的构造。邻近一带端口的接头44显示了一可再安放的封隔器或塞子42。所示的顺序可以颠倒。如果封隔器位于打开的端口24(再压裂将通过该打开的端口发生)下方，则所示构造中的端口46能够通过环空48压裂(frac)该打开的端口24。另一方面，在顺序颠倒使得封隔器42在带端口的接头44上方的情况下，端口46将用来再压裂打开的端口24，并且封隔器42上方的环空48将被隔离，如图8所示。另一种方案是使用多个间隔开的封隔器42，所述封隔器可以骑跨打开的端口24，带端口的接头44端口46位于之间。指示筒夹40可以任选地也位于间隔开的封隔器42之间。图8用虚线显示了用于串联封隔器42'的某些替换位置，串联封隔器42'可以位于指示筒夹40的左边或右边，这取决于附近其它部件的间距。

图4-图6示出了BHA的附加细节。在球座20外的铣削结束时，用落在座50上的球52隔离流体马达38。该球52还可以移动带端口的接头44中的套筒54以打开端口46。做为选择，套筒54可以与球座50一体制成，使得铣削之后的最终结果是，马达38被隔离，端口46打开，封隔器42和42'对骑跨端口24，再压裂将通过所述端口24进行。球52还可以触发指示器组件40的径向释放，在优选实施例中，所述指示器组件40显示为具有相反的接合表面58和60的双端柔性筒夹56。图7显示了表面58已经移动通过打开的滑动套筒18，使得在沿着箭头62的方向施加拉起力时，由于所遇到的阻力，将发出表面信号。应当指出，在最初沿着与箭头62相反的方向运动时，表面60将导致筒夹组件56径向向内塌陷，以清除滑动套筒18。

顺序使用柔性筒夹56以将BHA重新定位在即将成为再压裂部位的每个端口24附近，直到工作完成并且图3中示意性显示的BHA被从孔中拉出。

本领域技术人员应当明白，该方法在BHA的定位和重新定位的同一行程中提供了从滑动套筒18移除球座20，从而然后通过管柱16中的打开的端口24进行再压裂。在结束铣削时，隔离马达38，并且通道端口44优选在球着陆在座50上的情况下打开。根据是单个封隔器42还是一对间隔开的封隔器42和42'，再压裂被隔离成单个或多个端口24，井的其余部分被隔离，或者如果只使用单个封隔器，则根据封隔器42相对于端口24的位置，仅井的一部分被隔离。

封隔器42或42'可以以各种方式安放，例如盘管操纵、就座的球52上的压力或使用流动。虽然优选盘管，但是通过将封隔器42安放在端口24下方然后对着安放的封隔器对井眼加压，该方法也可以利用刚性管、甚至在缆索上执行。缆索将为马达提供动力，在该变型中，马达将不是渐进空腔式马达。

虽然本方法的优选方式是移除全部座，然后隔离至少一个端口，以便从管柱中的至少一个其它端口再压裂，并以此方式通过所有打开的端口再压裂，但是，本方法也可以铣削少于全部的座，并通过少于管柱中的全部可利用的端口再压裂。

上文描述了优选实施例，在没有背离本发明的情况下，本领域技术人员可以进行许多修改，本发明的范围由所附的权利要求的文字记载的范围和等同范围确定。

Claims (20)

1.一种用于地下部位的再压裂方法，所述地下部位具有位于管柱中的端口附近的多个阀，所述阀通过被传送到所述阀上的座上的物体打开以便在地下部位更早地压裂，该方法包括：

移除与所述阀相联的至少一个座；

使所述管柱中的至少一个打开的所述端口与所述管柱中的至少一个其它的所述端口隔离；

通过被隔离的所述至少一个打开的端口进行再压裂；

在到地下部位的单次行程中，执行所述移除、隔离和再压裂。

2.如权利要求1所述的方法，其包括：

铣削与所有阀相联的所有座。

3.如权利要求1所述的方法，其包括：

使用至少一个可再安放的隔离物用于所述隔离。

4.如权利要求1所述的方法，其包括：

利用在盘管上下入的底部钻具组合，执行所述移除、隔离和再压裂。

5.如权利要求1所述的方法，其包括：

利用在缆索上下入的底部钻具组合，执行所述移除、隔离和再压裂。

6.如权利要求4所述的方法，其包括：

在所述底部钻具组合上提供定位装置。

7.如权利要求6所述的方法，其包括：

使用柔性筒夹作为所述定位装置。

8.如权利要求7所述的方法，其包括：

使至少一个阀与所述柔性筒夹接合以用于定位。

9.如权利要求3所述的方法，其包括：

将所述可再安放的隔离物定位在一端口的一侧附近，以便进行所述再压裂。

10.如权利要求9所述的方法，其包括：

在底部钻具组合中使用间隔开的可再安放的隔离物；

用所述隔离物骑跨在一端口上，以便进行所述再压裂。

11.如权利要求3所述的方法，其包括：

在所述可再安放的隔离物附近，设置一带端口的接头；

当所述可再安放的隔离物安放好时，通过所述带端口的接头进行再压裂。

12.如权利要求11所述的方法，其包括：

在安放所述可再安放的隔离物时打开所述带端口的接头。

13.如权利要求4所述的方法，其包括：

使用流体马达和铣刀，铣削掉所述至少一个座；

在所述隔离和再压裂之前，使所述流体马达和铣刀二者与所述盘管隔离。

14.如权利要求13所述的方法，其包括：

使用至少一个可再安放的隔离物用于所述隔离；

在致动所述可再安放的隔离物时隔离所述流体马达和铣刀。

15.如权利要求13所述的方法，其包括：

使用至少一个可再安放的隔离物用于所述隔离；

在所述可再安放的隔离物附近提供带端口的接头；

在致动所述带端口的接头时隔离所述流体马达和铣刀。

16.如权利要求13所述的方法，其包括：

使用至少一个可再安放的隔离物用于所述隔离；

在所述可再安放的隔离物附近提供带端口的接头；

在所述底部钻具组合上提供定位装置。

17.如权利要求16所述的方法，其包括：

使用至少一个柔性筒夹作为所述定位装置；

使至少一个阀与所述至少一个柔性筒夹接合；

将所述可再安放的隔离物定位在一端口的一侧附近，以便进行所述再压裂。

18.一种用于地下部位的再压裂方法，所述地下部位具有位于管柱中的端口附近的多个阀，所述阀能够由被传送到所述阀上的座上的物体操作，该方法包括：

移除与所述阀相联的至少一个座；

使所述管柱中的与移除了座的阀相联的至少一个打开的端口与所述管柱中的至少一个其它端口隔离；

通过被隔离的所述至少一个打开的端口进行再压裂；

在到地下部位的单次行程中，执行所述移除、隔离和再压裂；

利用在盘管上下入的底部钻具组合，执行所述移除、隔离和再压裂；

在所述底部钻具组合上提供定位装置；

使用柔性筒夹作为所述定位装置；

在铣削与所有阀相联的所有座之后，释放所述柔性筒夹。

19.一种用于地下部位的再压裂方法，所述地下部位具有位于管柱中的端口附近的多个阀，所述阀能够由被传送到所述阀上的座上的物体操作，该方法包括：

移除与所述阀相联的至少一个座；

使所述管柱中的与移除了座的阀相联的至少一个打开的端口与所述管柱中的至少一个其它端口隔离；

通过被隔离的所述至少一个打开的端口进行再压裂；

在到地下部位的单次行程中，执行所述移除、隔离和再压裂；

利用在盘管上下入的底部钻具组合，执行所述移除、隔离和再压裂；

使用流体马达和铣刀，铣削掉所述至少一个座；

在所述隔离和再压裂之前，使所述流体马达和铣刀二者与所述盘管隔离；

使用至少一个可再安放的隔离物用于所述隔离；

在所述可再安放的隔离物附近提供带端口的接头；

在所述底部钻具组合上提供定位装置；

使用至少一个柔性筒夹作为所述定位装置；

使至少一个阀与所述至少一个柔性筒夹接合；

将所述可再安放的隔离物定位在一端口的一侧附近，以便进行所述再压裂；

在铣削与所有阀相联的所有座之后，释放所述柔性筒夹；

在释放所述柔性筒夹以便使柔性筒夹进行径向运动时隔离所述流体马达和铣刀。

20.如权利要求19所述的方法，其包括：

在所述可再安放的隔离物附近提供带端口的接头；

在致动所述带端口的接头时隔离所述流体马达和铣刀。