CN104797775B - 用于压裂的井眼的增产方法 - Google Patents

Abstract

通过在管柱上安置裸眼封隔器来压裂井眼，通过在所安置的封隔器之间的管柱上的阀可进出所述管柱。通过安置封隔器，形成井眼应力，使得不管井孔的朝向如何，都趋向于优先在封隔器附近形成裂缝。当进行压裂并且井投入生产时，一些支撑剂返回到井眼中，并与固体一起充填在封隔器周围，所述固体可以由地层产生、由流动流体携带。在封隔器附近形成环形通道，以允许产出流体绕过所充填的支撑剂及其它固体进入到生产管柱中。一筛件保护该通道不被堵塞，从而提高产量。

Description

用于压裂的井眼的增产方法

技术领域

本发明的技术领域是在生产前利用装载支撑剂的流体进行压裂的井眼，更尤其是被位于裸眼中的间隔开的封隔器分成多个区域的井眼，其中阀位于连接封隔器的管柱中，用于在封隔器对之间的最终生产。

背景技术

当前，多区域压裂技术利用了通过封隔器隔离的多个套筒，目的是打开套筒以压裂封隔器之间的区域。已经指出，封隔器在井孔上施加力，以便形成封闭通过所打开的套筒施加的压裂压力的密封件。如果封隔器不施加一定的力，则将不存在压裂流体和压力的密封或封闭。封隔器所施加的力多次叠加至流体压力，裂缝将在密封压裂套筒周围的区域的封隔器中的一个或两个处引发。由此，裂缝在离开压裂套筒一定距离处形成，所述压裂套筒用作在井处于生产时的生产进入点。当流体或气体从裂缝产生时，支撑剂可以从裂缝流出来，并充填生产管道和井孔之间的环形空间，从而对流体或气体生产造成堵塞或附加压降。该问题可以通过在生产管道外部放置一遮蔽盖来减轻或减少，所述遮蔽盖将允许一无阻碍流动路径供生产管道/井眼环空中的产出流体流入到套筒中。这不但将减轻压力损失，而且还会减少支撑剂在环形空间中的阻力，也有助于减轻支撑剂的生产，否则支撑剂可能导致生产管道受限或支撑剂进入生产设施的问题。

图1示出了在水平或竖直井眼中压裂及随后生产的现有技术存在的问题。裸眼井孔10被分成多个区域，例如限定在裸眼封隔器14和16之间的区域12。如前所述，所安置的裸眼封隔器在井孔上施加应力以保持密封位置，不管井孔10的朝向是竖直还是水平或两者之间，这都优先地促使裂缝18形成在封隔器14或16附近。随着压裂开始，支撑剂20按期望进入裂缝中，以保持裂缝敞开以便最终生产。当该区域接着投入生产时，裂缝18中靠近封隔器14或16的一些支撑剂20将回流到封隔器之间的井眼10中，并在22处所示蓄积而增大流体流动的阻力，因而限制随后的生产。

本发明通过给予所生产的流体一替代路径以绕过从封隔器14或16附近的裂缝18被携带到井眼10中的蓄积支撑剂或砂或其它固体，解决了在限定隔离区域的一个或两个封隔器处可能出现的这种产量减少现象。

USP 6,409,219以及该专利中引用的参考文献应用管道来传送砂桥周围的砾石以在筛件周围得到完全的砾石充填。砾石的沉积还可以包括被称作压裂/充填的方法中的压裂，其中，来自用于包括砾石泥浆的液体的筛件的流体回流被阻挡，迫使流体与一些砾石或支撑剂进入地层，以保持裂缝敞开，同时将砾石沉积在筛件区段周围的周围环空中。本发明在不同的语境中采用了"绕过或旁通"概念，从而通过由于生产阶段的启动而在井眼10中所蓄积的且压实的支撑剂的旁通，使得产出流体可以更容易地生产。USP 6,253,851应用筛件的设置来最小化砾石沉积期间砾石形成砂桥。

分流器在排放语境中使用，例如USP 6,289,990。

本领域技术人员通过阅读优选实施例的详细描述以及相关附图将更容易领会本发明的更多个方面，同时应当明白本发明的全部范围都由所附带的权利要求书确定。

发明内容

通过在管柱上安置裸眼封隔器来压裂井眼，通过在所安置的封隔器之间的管柱上的阀可进出所述管柱。通过安置封隔器，形成井眼应力，使得不管井孔的朝向如何，都趋向于优先在封隔器附近形成裂缝。当进行压裂并且井投入生产时，一些支撑剂返回到井眼中，并与固体一起充填在封隔器周围，所述固体可以由地层产生、由流动流体携带。在封隔器附近形成环形通道，以允许产出流体绕过所充填的支撑剂及其它固体进入到生产管柱中。一筛件保护该通道不被堵塞，从而提高产量。

附图说明

图1是压裂后的井眼中的一区域的视图，显示了由于随后的生产而在封隔器附近累积的支撑剂；

图2是图1的视图，添加了绕过所充填的支撑剂以及生产期间由地层产生的其它固体的流体旁通。

具体实施方式

参照图2，隔离的裸眼区域40由一对裸眼封隔器42和44限定。区域40可以是由至少一个封隔器或一对封隔器所隔离的井孔中的许多区域中的一个。裸眼封隔器42和44的安置形成局部应力，该局部应力导致优先在封隔器附近形成裂缝46，如封隔器42处所示，而在封隔器44处同样如此。携带支撑剂48的流体在压力下通过管柱50输送，所述管柱50将封隔器支撑在井眼中。在封隔器对之间，例如在封隔器42和44之间，设有滑动套筒或其它阀，所述滑动套筒或其它阀可以通过球落在支座上而打开，这使套筒移动而打开孔口52。然后，流体进入到用高压产生的裂缝中，并且将支撑剂48带入到诸如46的裂缝中以及所有其它由通过孔口52压力泵送而形成的裂缝中。

当生产开始时，一些支撑剂48和来自地层的固体进入到区域40中，因为速度太慢以致于不能携带这些固体到达孔口52，所以这些支撑剂48和固体充填在诸如42的封隔器附近。但是，固体在54处的充填对由箭头56表示的流产生大的阻力。为了维持从裂缝46的生产，一分流管58放置在管柱50周围，从而形成其中具有筛件66的旁通通道64，所述筛件66使旁通通道64保持没有固体，所述分流管58具有上端部66，所述上端部与预期固体累积的顶部62间隔开。所述筛件66可以是金属丝缠绕物、或烧结金属、泡沫或编织物(仅举几个例子)。该流来自于裂缝46并在封隔器42的本体周围，如箭头68所示。箭头70和72表示流进入管58中，而固体被筛件66拦阻，允许流体从上端部60离开，去到孔口52。更大阻力的路径通过管58外面的所蓄积的固体而变成更大阻力的路径，并可见流减小，但是通过套筒58的流动路径的存在不只是对通过54处的固体充填而增加的阻力的补偿。

虽然套筒58显示为圆筒形管，但是，壁可以具有锥形形状，并且壁也可以具有开口，所述开口带有防止固体进入到管柱50与套筒58之间限定的环形通道中的内部筛件66。可选地，在套筒58中可以设有通向该环形通道的底部入口以及穿过该套筒58中的壁开口的侧部入口，其中筛件66位于套筒58的内部或外部或内部和外部以便筛滤，无论哪一种旁通方式都用来提高固体充填54周围的流量。

上文的说明书示出了优选实施例，本领域技术人员可以进行许多修改而不脱离本发明，本发明的范围由下文权利要求的文字和等同范围确定。

Claims (16)

1.一种用于井孔的完井和生产方法，该方法包括：

在管柱上，下入至少一对间隔开的封隔器，所述管柱具有在所述封隔器之间的至少一个孔口，以便当所述封隔器之间的区域处于生产中时，生产流体连通至所述封隔器之间的环空中，然后在所述环空中径向朝所述管柱进入到所述至少一个孔口中；

将封隔器安置在井孔中，以在封隔器之间限定所述区域；

利用压力泵送泥浆，压裂该区域；

在所述压裂之后，使所述区域投入生产；

邻近所述间隔开的封隔器中的一个封隔器，在所述环空中蓄积来自投入生产的所述区域的泥浆固体或由地层产生的固体，所述一个封隔器拦阻在所述环空中到达所述至少一个孔口的生产流体；

在所述管柱外部且在所述环空内，沿着所述管柱的不设有壁开口的一部分提供一旁通通道，以便使生产流体从之前形成的裂缝流入到所述环空中，然后大体上平行于所述管柱地流动通过所述旁通通道，所述旁通通道包括邻近所蓄积的固体的通道下端部和在所述环空中位于所蓄积的固体之外的通道上端部，所述通道上端部邻近所述管柱的不设有壁开口的另一部分，由此，离开所述通道上端部的所述生产流体大体上平行于所述管柱地继续流入到所述环空中并朝所述至少一个孔口流动，与在所述环空中流动通过由所述一个封隔器在所述环空中蓄积的泥浆固体或由地层产生的固体相比，生产流体经受减小的阻力在所述旁通通道中流动。

2.如权利要求1所述的方法，其包括：

将一套筒设置在所述管柱周围，以限定所述旁通通道。

3.如权利要求2所述的方法，其包括：

为所述旁通通道设置筛件，以大致排除所述固体，但允许生产流体流过。

4.如权利要求1所述的方法，其包括：

利用所述旁通通道，减小对来自封隔器附近的裂缝的生产流体流的阻力。

5.如权利要求3所述的方法，其包括：

将所述筛件定位在所述套筒内部。

6.如权利要求3所述的方法，其包括：

将所述筛件定位在所述套筒外部。

7.如权利要求1所述的方法，其包括：

使用裸眼封隔器来限定位于所述封隔器之间的裸眼区域。

8.如权利要求1所述的方法，其包括：

使井孔水平地定向、或竖直地定向、或在水平和竖直之间倾斜地定向。

9.如权利要求1所述的方法，其包括：

设置与所述孔口相关联的滑动套筒。

10.如权利要求1所述的方法，其包括：

用支撑剂进行所述压裂。

11.如权利要求2所述的方法，其包括：

在所述套筒的壁中设置带筛件的开口。

12.如权利要求3所述的方法，其包括：

使用裸眼封隔器来限定位于所述封隔器之间的裸眼区域。

13.如权利要求3所述的方法，其包括：

使井孔水平地定向、或竖直地定向、或在水平和竖直之间倾斜地定向。

14.如权利要求13所述的方法，其包括：

设置与所述孔口相关联的滑动套筒。

15.如权利要求14所述的方法，其包括：

用支撑剂进行所述压裂。

16.如权利要求15所述的方法，其包括：

在所述套筒的壁中设置带筛件的开口。