CN104968888A - 多级井隔离和断裂 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于井隔离和刺激管柱激活工具，激活工具具有一个用于接收布置在下管柱的圆珠固定座，固定内体，固定外体和位于固定内体和固定外体之间的移动套筒及套筒通过圆珠对座的力从打开位置到关闭位置可移动。也提供了第一级压裂阀工具，具有固定主体和在关闭位置和打开位置之间可移动的内部活塞。还提供了一个单独工具，具有浮鞋，激活工具及与浮鞋集成设置及第一级压裂阀工具与激活工具集成设置。还提供套管孔封隔器，具有集成设置工具。

Description

多级井隔离和断裂

技术领域

本发明涉及用于多级、水平井的隔离和压裂的设备。

发明背景

在石油和天然气井的生产中的面临的一个重要挑战是取出锁定在岩层不容易流动的烃，在这种情况下，岩层的处理或刺激有必要压裂岩层并为烃通到井眼提供通道，从那里可以将它们带到地面并生产。

通过水平井眼对岩层压裂通常是指通过套管或井眼的裸眼部分泵送刺激液到岩层以压裂岩层并从中生产烃。

在许多情况下，多部分岩层希望同时或阶段性压裂。用于多级压裂岩层管柱通常包括由一个或者多个封隔器分隔的一个或者多个压裂工具。

在某些情况下，压裂系统部署在套管井眼中，在这种情况下，在系统内的注水泥部分设置穿孔允许刺激液通过压裂工具及多孔水泥套管刺激远处的岩层。另外一种情况，以无套管、裸眼的方式进行压裂。

在多级压裂的情况下，多压裂阀工具按连续顺序用于压裂岩层部分，通常开始于井眼的趾端并逐渐移向钻井眼的跟部端。

在本领域中已经形成很多配置来压裂多级岩层，然而，在多级压裂岩层中仍然需要能确保岩层从钻井眼的趾端到跟端的刺激，同时构 造简单，尺寸小，效率高的压裂阀系统。

发明概要

提供了一种用于井隔离和刺激管柱激活工具，激活工具具有一个用于接收布置在下管柱的圆珠固定座，固定内体，固定外体和位于固定内体和固定外体之间的移动套筒及套筒通过圆珠对座的力从打开位置到关闭位置可移动。

也提供了第一级压裂阀工具，所述第一级压裂阀工具包括固定主体和在关闭位置和打开位置之间可移动的内部活塞。

还提供了一个单独工具，包括浮鞋，激活工具，包括用于接收布置在下管柱的圆珠的固定座，固定内体，固定外体，及位于固定内体和固定外体之间的移动套筒及套筒通过圆珠对座的力从打开位置到关闭位置可移动及与浮鞋集成设置，和第一级压裂阀工具，包括固定主体和在关闭位置和打开位置之间可移动的内部活塞，及与激活工具集成设置。

还提供套管孔封隔器，具有集成设置工具。

附图简述

图1一种符合本发明工具的水平井示意图；

图2是本发明的激活工具在不同级别使用时的一个实施例的剖视图；

图3是本发明的第一级压裂阀在不同级别使用时的一个实施例的剖视图；

图4是本发明的套管孔封隔器的一个实施例的剖视图；

图5是本发明的套管孔封隔器的一个实施例的剖视图；示出了第 一布置方式。

图6是本发明的套管孔封隔器的一个实施例的剖视图；示出了套爪型存锁器密封组件。

图7是可被布置在套管柱上的套管孔封隔器的剖视图；

图8是本发明的套孔锚定中心的一个实施例的剖视图；及

图9是在一个井中钻双水平衬套的示意图。

具体实施方式

提供一系列工具来改善存在的水平隔离和断裂工具，通过提供增加在安装过程中的安全性，降低钻井时间和部署工具更大的可靠性至井眼水平截面的末端。

结合细长外直径和短长度，本工具省去了处理短节的需要，从而减少了衬套的刚性。这些特征允许更大的自由度，减小外部直径的工具管柱，以使更容易部署在钻井眼中。

本发明包括一系列工具策略性地沿衬套设置并部署在井眼的开口裸孔部分里。该工具提供了隔离不同级水平井眼的手段。隔离各级后，刺激液可从表面并通过按顺序打开的阀工具泵送至多级压裂岩层。

参考图1，在部署的一个优选方法中，本发明工具系统包括一个套管孔封隔器500锚定至衬套并在套管柱和裸孔之间形成密封。一个浮鞋或导向器50在衬套趾端运行。激活工具100位于离导向鞋50预定距离的位置。接下来是第一级压裂阀工具200，然后一个系列包括一个裸孔封隔器300，交替一个或多个后续级别压裂阀工具400。对于本领域技术人员可以理解的是图1仅仅是代表了工具管状压裂管柱的一个例子，在不脱离本发明范围的情况下可以增加、省去和替代 来解释柱及其组件。

浮鞋50优选设置有具有折翼覆盖的开口端。开口端允许衬套压力至少在某种程度上与岩层压力均衡而折翼防止岩层液体进入所述衬套。

对于本领域技术人员可以理解的是本领域中已知的任何浮鞋或类似设备在不脱离本发明的范围的情况下，可以用于本发明的工具。

激活工具100，如图2所示，包括开口102。激活工具外体120的单片结构允许扭矩从上衬套部分施加，通过工具并进入衬套，以弥补衬套管柱。激活工具100可以通过手动抬高和手动拧至衬套上，其通常被抓握在钻台上，然后上衬套部分，通常被抓握在升降机上或者相似的设备上，可降低到工具上。

开口102在部署期间是打开的，使得液体可通过开口102循环，当衬套被下入井内，如图2a中所示。在一个预定深度，圆珠104被循环至激活工具100，如在图2b所示，及防止循环通过开口102和重定向液体进入形成于激活工具内体118和套筒110之间腔室106。套筒110包括第一直径和第二直径，分别为D1和D2。当D1暴露于井眼液体并经受井眼压力时，D2暴露于来自衬套内的液体压力。这些压力差与和这些直径差的产生界定置换套筒110及将激活工具200从打开位置(图2a，2b)移动至向关闭位置(图2c)所需的力。

来自衬套液体的压力用于剪切已经将套筒110保持在打开位置的螺钉108。套筒110然后转移及开口102关闭，阻塞液体流过开口102。随着液体流动受阻于衬套，压力增大从而触发激活和设定裸眼封隔器300和套管孔封隔器500。

套筒110和激活工具内体118之间的多个密封件116将这一运动从打开导向至关闭。

优选地，当套筒110处于关闭位置并防止套管110从移回到其原 始的打开位置时，位于套筒110的套爪112抓住激活工具内体118的相对一端。在其锁定以及设定位置，激活工具100还有利作为浮鞋50的冗余安全设备，确保钻井眼液体不先于压裂进入衬套。

有利的是，在激活工具中的开口102设计为最小的移动部件。圆珠104及其相应的座114完全由非移动部件组成，从而消除了开口102下面创建液压锁，或由于存在无空间替换的不可压缩液体部分锁定的风险。相反，内套筒110移动以关闭开口102及通过套爪112的方式锁定，因此，在使圆珠104不希望滚卷离开所述阀座114的情况下，开口102保持在关闭位置。

本发明中下一个工具是第一级压裂阀工具200，如图3a和3b所描述的。这是压裂阀，通过该压裂阀刺激第一级的刺激泵至井眼的趾端。本发明第一级压裂阀工具200可以通过手动抬高和手动拧至衬套上，其通常被抓握在钻台上，然后上衬套部分，通常被抓握在升降机上或者相似的设备上，可降低到工具上。

由于激活工具100的关闭可以防止液体循环，第一级压裂阀工具200仅依赖于施加的压力来打开。第一级压裂阀工具200的打开压力必须大于设定裸孔封隔器300和套管孔封隔器500所需要送走压力。增加作用在表面D1用于活塞204的液体压力。第一级压裂阀工具200的打开压力优选通过安装在活塞204内的剪切螺钉202的数目来控制，尽管本领域技术人员也可以理解其它控制打开压力及本发明包围的已知手段。在预定剪切力下，该剪切螺钉202剪切允许活塞204移动至打开位置，如图3b中所示。

活塞204和压裂阀外体222之间的一对密封件206的将活塞204运动从关闭导向至打开。在打开位置时，端口210被打开以允许液体从衬套内部流入岩层从而刺激相邻岩层。

止动环208优选在打开位置锁定活塞204，尽管其它已知的偏置方式也可以使用，并为本领域技术人员所熟知。有利地，第一级压裂 阀工具200的移动部件的所有均为内置，这意味着它们不必克服抵靠钻井眼摩擦从关闭转移至打开，从而允许更好地控制该系统。

本发明第一级压裂阀工具200的另外一个优点是它能够传递扭矩。在安装过程中扭矩可以通过第一级压裂阀工具200从接头上面传递到衬套下面以弥补螺纹。第一级压裂阀工具200的内体连接已被设计成手动扭矩大于衬套连接的弥补扭矩。传递扭矩的能力，加上其短尺寸，消除了手动接头的需要，在第一级压裂阀工具200两端的扭矩都需要手动接头。

优选的断裂端口210的几何形状提供了便于识别的第一级压裂阀工具200，从而减少了在衬套管柱中不正确放置的潜在性。断裂端口210的独特的几何形状将第一级压裂阀工具200的外观与安装在衬套上其它看起来类似阀区分。端口210也可以优选地尺寸设置成减少或防止井眼碎屑进入所述衬套。

在本发明的的另外一个优选实施例中，单独工具(未示出)包括浮鞋50/激活工具100/第一级压裂阀工具200可以用来替换单个浮鞋50，激活工具100和第一级压裂阀工具200用衬套关节连接它们。有利的是，单数的组合工具(未示出)需要更少的螺纹连接，从而减少潜在的泄漏路径，并减少钻井时间，因为只有一个螺纹连接需要在钻台上被扭转。单独组合工具(未示出)也确保了第一级压裂阀工具200的断裂端口210尽可能接近井的趾端。

当第一阶段压裂阀工具200打开时，岩层被立即暴露在高压衬套液体中。在替代实施例中，第一级压裂阀工具200可以被配置为一个解锁活塞204需要的高液体压力，然后第二峰值低压用来打开断裂端口210。本实施例的第一级压裂阀工具100可用于保护敏感岩层以防压力过大。

安装到衬套的下一个工具是一系列的一个或多个裸孔封隔器300和一个断裂阀工具400。裸孔封隔器300最好是单元件裸孔封隔器 300。

本发明的下一个元件是套管孔封隔器500，其在衬套的顶部运行，如图4所示。在套管孔封隔器500为液压设定，优选永久封隔器，具有回接连接座502，在套管柱上用于锚定衬套，并在衬套顶部和套管柱之间提供密封。

许多现有技术的套管孔封隔器需要独立于套管孔封隔器的设定工具及用于设定封隔器紧靠套管柱。为了容纳这种套管保持封隔器和设定工具，该工具必须在钻杆上运行，其比典型的压裂管柱较窄并因此提供钻杆外径(OD)和套管柱之间有足够的空间来容纳设定工具。一旦部署，设置工具和钻杆然后通常拉出及压裂管柱被部署以继续进行的压裂操作。

本套管孔封隔器500有利地包含一个集成设定工具，以滑片504的形式激活套管孔封隔器500。滑片504不延伸超出套管孔封隔器500的外径，并且不需要额外的空间。因此，本套管孔封隔器500和其他本工具可以在一个压裂管柱中运行，而不需要运行一个钻管柱，然后改变至压裂管柱，操作过程中节省了时间。对本领域技术人员来说可以理解的是，本发明套管孔封隔器500也可以被部署至钻管柱和任何数量的装置可以被用于容纳该较小直径管。

由于形成在其外表面上的搭接件，因此当套管孔封隔器500设定时，作用以啮合套管柱的内径在拉伸和压缩下，相对的滑片504用于锚定套管孔封隔器500至套管柱。

衬套已部署之后，套管孔封隔器500通过衬套里压力由于激活工具100的激活增加设定。在套管孔封隔器的心轴530上的设定活塞534包括第一直径和第二直径，分别D1和D2。当D1暴露于钻井眼液体并经受钻井眼压力时，D2暴露于来自衬套内的液体压力。这些压力差与和这些直径差的产生界定置换设定活塞534及将套管孔封隔器500从打开位置移动至关闭位置所需的力。设定活塞534和心轴 530之间的一对密封件516的将此运动从未设定导向至设定。

一旦设定活塞的运动534触发对置的滑片504紧靠一对上和下锥体520，这反过来压住密封元件522使包装元件522伸入井眼直到它与套管柱的内径(ID)密封接触。套管孔封隔器500固定在适当的位置，防止通过棘齿环528解封。

包装元件522是由具有厚度的柔性材料的固体带组成，使得在其设定位置的包装元件522的外表面位于与上部和下部锥体520的外表面齐平。对于包装元件的合适材料包括任何数量的碳氟化合物和单碳氟化合物如AFLAS^TM，HNBR和Viton^TM，本领域技术人员很容易想到任何的柔性材料显示出的弹性和足够的强度以保持包装对井眼液体压力是适合于本发明的目的的。

在一个优选的实施例中，包装元件522在轴线中间点比在任一其它地方薄。更优选地，包装元件522由在轴线中间点围绕其内表面的有预定宽度和深度的圆周槽540形成，该槽540形成了包装元件522更薄的中间部分。槽540确保了包装元件522从它的轴向中点突出，从而提供甚至与井眼和一个可靠的密封接触。在进一步优选的实施例中，提供在心轴530上的包装元件环542坐在其上的包装单元槽540。包装元件环542填充在槽540的空隙并确保包装元件522的中点向外突出在激活时，并不向内合拢到自身。

一种或多种抗挤压环524保持在适当位置，并按压激活中的包装元件522。

更优地，抗挤压环524被分别定位在支撑环544和上下部锥体520之间。

支撑环544被优选形状以允许上下部椎体520沿着穿行并楔入支撑环544的外形，同时允许抗挤压环524沿着穿行并在上下部椎体520和另一个在每个包装元件522末端支撑环544的外形之间楔入， 这种楔入防止包装元件522从内部挤压，防止在高压差的包装元件蠕变和帮助集中的套管孔封隔器500同时设定。

使用本发明的抗挤压环524在包装元件522的周围形成障碍在套管孔封隔器500设定后。没有此障碍包装元件522将不能在套管内高压差下保持密封。

棘齿环528位于心轴530和设定活塞534之间，用于防止活塞534从设定位置回退，因此保证包装元件522保持在设定位置上一旦位置设定。

在本发明的套管孔封隔器500的棘齿环528优选的由一个具有内表面棘齿轮廓和外表面棘齿轮廓的开口环构成。优选地，内表面棘齿轮廓比外表面棘齿轮廓细。

棘齿环528首先被组装到套管孔封隔器500的心轴530中，至少具有与棘齿环528的内表面棘齿轮廓相匹配的棘齿轮廓的心轴530的外表面的一部分。优选地，棘齿环528被装配在安装于心轴530一个或多个弹簧销546上以维持位置和棘齿环528的取向。在设定活塞534的少部分的内表面形成的锁定主体螺纹532随后被安装在棘齿环528上。优选地，锁定主体螺纹532与棘齿环528的外表面棘齿轮廓相匹配。

棘齿环528的内表面棘齿轮廓的取向允许设定活塞534和棘齿环528沿着心轴主体530从未设定到设定位置穿行，同时阻止设定活塞534和棘齿环528从设定位置滑动返回到未设定位置。棘齿环528的外表面棘齿轮廓的取向允许设定活塞534滑过棘齿环528的外表面当被安装在棘齿环528上时。一旦锁定主体螺纹532和棘齿环528的外表面棘齿轮廓匹配，这些匹配轮廓在设定活塞534上锁定棘齿环528当设定活塞534从未设定位置到设定位置移动时。

棘齿环528和设定活塞534具有比心轴530OD较大的ID，从而 可以被安装在心轴530上无需从设定活塞534上分开锁定主体螺纹532。

回接连接座502，在图5中更详细的说明，在衬套和钻管柱之间作为密封接口和锁止机构，应该钻管柱在部署中使用，在衬套和钻管柱之间并作为密封接口和锁止机构在刺激中。

在一个优选的实施例中，套管孔封隔器500也可以包括一个或多个槽(未显示)围绕套管孔封隔器500的OD圆周加工。这些槽可以接收夹具允许套管孔封隔器500的压力测试到高压来验证正确的装配。这些夹具禁止套管孔封隔器500设置，当测试这些工具内部密封的完整性。

本发明的套管孔封隔器可利用三个不同的部署方法部署。在第一个实施例中，套管孔封隔器500可连接到一个松鸦型锁存密封组件506，在图5所示。锁存密封组件506用来连接和密封衬套到钻管柱，如果钻管柱被利用在部署中。锁存密封组件506将具有上螺纹508与钻管柱上的螺纹相容。这也具有与回接连接座502相容一个锚固机构510，其用于将它锚定到封隔器上。密封件512位于与回接连接座502上的密封孔齿和匹配的锁存密封组件506上，以阻止液体在回接连接座502和锁存密封组件506之间泄漏。在这种情况下，锁存密封组件506直接被用作压裂阀管柱，以及无钻管柱需要首先被部署，上螺纹508在大小上与压裂阀管柱上的螺纹相容。

松鸦型锁存密封组件506优选与衬套的ID相匹配的全口径ID，并且在锁存密封组件506的心轴514上没有任何限制。剪切螺钉518在部署之前安装确保衬套和套管孔封隔器500不能从钻/压裂阀管柱脱开过早。剪切螺钉518通过回接连接座502被安装并且在松鸦型锁存密封组件506外表面上加工齿和一轮廓。扭矩是需要打破这些剪切螺钉518。尽管现在的松鸦型锁存密封组件的设计被描述为具有锚定机构以三个松鸦型针的形式，其可替代具有两个或三个松鸦型针，及 此实施例通过本发明的范围所涵盖。优选地，密封件512是结合密封件，尽管可以使用其它的密封结构替代，包括苯乙烯型密封件，O型环或V型密封件。锁存密封组件506上的密封设计允许锁被移除在压差下，因此省去了密封损坏。

第二部署方法是利用在图6中描述的套管孔封隔器500，其利用套爪型存锁器密封组件536，以部署衬套和压裂阀管柱。套爪型存锁器密封组件536具有可偏转和允许密封组件被插入连接座的柔性指针。套爪型存锁器密封组件536可优选地包括加工在它的外表面的一螺纹轮廓，其与加工在连接座的ID上的相似螺纹轮廓相匹配。套爪型锁存器密封组件536可优选地被从连接座移除通过顺时针旋转工作管柱当通过时，其用于螺旋锁存器密封组件536从连接座脱离。

第三部署方法是利用在图7中描述的套管孔封隔器500，以套管柱538的形式直接螺旋进入套管孔封隔器500的顶部。在这种情况下，套管柱用于部署和压裂，且套管柱不被恢复当过程完成时。

在本发明操作工具的一个实施例中，衬套用以下部分构成，如图1所示：一个浮鞋50、一个激活工具100、一个衬套、第一级压裂阀工具200，然后一个系列包括一个衬套、一个裸眼封隔器300、一个衬套和本压裂阀工具400组装。优选地，裸眼锚定600可以用于激活工具100和第一级压裂阀工具200之间来将衬套锚定至井眼。替换裸眼锚定600中心，本领域技术人员知道固定装置或者其它适合方式也可以被用作此用途。

优选例如至多40个的压裂阀400，在4 1/2″衬套上，用来隔离的裸眼封隔器300可以在一个管柱上使用。套管钻孔封隔器500连接到衬套的上端。锁存密封组件506，锁存器密封组件536和其它已知的方法可用于将套管钻孔封隔器500连接至衬套。 

衬套通过工作管柱或者压裂阀柱在处理过的钻孔中运行。在预定深度，圆珠104被周旋至激活工具100来停止液体流动。压力增加， 从而设定套管钻孔封隔器500和裸眼封隔器300，压力测试可以优先在套管内部实施以确定套管封隔器500设置是否恰当。如果衬套在钻管柱上运行，锁存密封组件506，锁存器密封组件536或其它的连接方式可以从套管封隔器500和钻管柱中移除，连接方式从井和压裂阀管柱中移除及相关的连接方式被部署。否则，如果衬套在压裂阀柱上向下钻井中运行，没有替代的方式可以进行。

压力还施加到压裂管柱，在预先设定的打开压力比裸眼封隔器300和套管孔封隔器500送走压力高时，第一级的压裂阀工具200转移至打开位置并激发液体泵入岩层以激活从裸眼的趾端到第一级的压裂阀工具200。然后支撑剂泵入压裂物。随后，次级压裂阀工具400，开始于最接近的第一级的压裂阀工具200，从而其被激活在衬套内部和两个横跨特定压裂阀400的裸眼隔离器300之间的岩层隔离部分打开连通。

通过压裂阀400端口泵送的刺激液压裂用来分级的裸眼封隔器300之间的暴露岩层。每当这个级别被压裂，下一压裂阀400被激活和此过程被重复。例如，此过程在4 1/2”在衬套上可以总共重复40次，其它尺寸的衬套具有不同数量的压裂阀工具400和裸眼封隔器300。当所有预想的级别都被压裂，井被允许流动及来自岩层液体流动的岩层压力作用停用压裂阀400，及允许岩层液体流入衬套。随后压裂阀管柱和连接方式可以从井中移除。

在圆珠降落激活压裂阀工具400的情况下，如果需要，压裂阀400的座可以稍后钻出。

如果操作者需要在裸眼孔中设置衬套，在图8中所示裸眼锚定600可以代替套管孔封隔器500，这个情况可存在，任何时候双水平线在一个井中被钻，如图9所示。液压组裸眼锚定600是全口径。它与裸眼封隔器300和回接连接座(未示出)结合运行以作为在裸眼孔中密封和锚定衬套的方式。回接连接座提供部署衬套的方式，然后作 为向衬套密封和锚定断裂柱。

液压组裸眼锚定600优选全口径，没有心轴限制并具有与衬套相同的ID。优选地，用夹持器602在岩层上锚定衬套。更优选地，液压组裸眼锚定600部署相似设定活塞和套管孔封隔器500的棘齿配置。

优选地，在裸眼孔被钻后和衬套被安装前，执行扩孔器行程。本扩孔器具有独特的设计，以模拟在衬套柱上最硬组件的几何结构，本扩孔器具有一组叶片而不是多组设置，及其减少的OD和短长度使其可以被部署和退回很快，同时仍然确保裸眼孔没有障碍来阻碍用一套断裂工具运行衬套。优选地扩孔器具有小OD和短长度以模拟图1中描述的压裂阀管柱工具的几何结构。扩孔器的几何结构可易于部署并在某些情况下允许扩孔器以穿行到压裂阀管柱的趾端无需在井眼中任何扩孔缩小点。这减少了钻井时间，同时确保压裂阀工具可被部署到井眼中。

在前述的说明书中，本发明已经描述了具体的实施方案；然而，明显的是，不脱离本发明的更宽的精神和范围可以对其进行各种修改和变化。

Claims (43)

1.一种用于井隔离和刺激管柱的激活工具，所述激活工具包括：

a.用于接收布置在下管柱的圆珠的固定座；

b.固定内体；

c.固定外体；及

d.位于固定内体和固定外体之间的移动套筒及套筒通过圆珠对座的力从打开位置到关闭位置可移动。

2.根据权利要求1所述的激活工具，其中圆珠在座上的部署，通过激活工具及重定向液体进入固定内体和移动套筒之间形成的腔室内，防止衬套液体环流，所述液体用于套筒移动。

3.根据权利要求2所述的激活工具，还包括一个或者多个剪切螺钉固定固定内体至移动套筒，当圆珠降落到座上时，所述剪切螺钉是以在工具内积累的预定衬套液体剪切的，其中一个或者多个剪切螺钉的剪切允许移动套筒转换至打开位置。

4.根据权利要求1所述的激活工具，还包括连接至移动套筒的夹头以防止移动套筒从设定位置撤退返回至打开位置。

5.用于井刺激管柱的第一级压裂阀工具，所述第一级压裂阀工具包括：

a.固定外体；及

b.内部活塞，在关闭位置和打开位置之间可移动。

6.根据权利要求5所述的第一级压裂阀工具，其中所述工具是可扭矩的，其扭矩值大于弥补刺激管柱所需要的扭矩值。

7.根据权利要求5所述的第一级压裂阀工具，还包括形成于固定外体的一个或者多个端口，当活塞移动至打开位置时所述端口可打开，以允许液体从衬套内部流至被激发的岩层。

8.根据权利要求7所述的第一级压裂阀工具，其中内部活塞在预定衬套液体压力下可移动。

9.根据权利要求8所述的第一级压裂阀工具，其中移动内部活塞需要的衬套压力大于刺激管柱上一个或者多个封隔器的送走压力。

10.根据权利要求9所述的第一级压裂阀工具，还包括一个或多个剪切螺钉固定至工具的套筒上，所述剪切螺钉在预定的衬套压力下可剪切以允许内部活塞转换至打开位置。

11.根据权利要求10所述的第一级压裂阀工具，其中一个或多个剪切螺钉在第一衬套液体压力下可剪切及内部活塞在第二衬套液体压力下可移动，其中第一衬套液体压力大于第二衬套液体压力。

12.根据权利要求5所述的第一级压裂阀工具，还包括连接至可移动内部活塞的偏置装置以防止活塞从打开位置撤退返回至打开位置。

13.根据权利要求12所述的第一级压裂阀工具，其中偏置方式包括止动环。

14.根据权利要求7所述的第一级压裂阀工具，其中一个或者多个端口的几何形状把第一级压裂阀工具的外观与其它安装在衬套的阀相区分。

15.根据权利要求7所述的第一级压裂阀工具，其中一个或者多个端口大小是以减小井眼碎片进入衬套制造的。

16.一个单独工具包括：

a.浮鞋；

b.如权利要求1所述的激活工具及与浮鞋集成设置；及

c.如权利要求5所述的第一级压裂阀工具及与激活工具集成设置。

17.套管孔封隔器包括一个集成设置工具。

18.如权利要求17所述的套管孔封隔器，其中集成设置工具包括一个或者多个滑片来激活套管孔封隔器，其中所述滑片与套管孔封隔器的直径平齐。

19.如权利要求18所述的套管孔封隔器，其中滑片还包括在滑片外表面形成的搭接件，当套管孔封隔器设定时，棘齿与套管柱内直径相衔接。

20.如权利要求19所述的套管孔封隔器，还包括设置活塞，可移动来从未设定位置至设定位置设置套管孔封隔器。

21.如权利要求17所述的套管孔封隔器，包括安装在套管孔封隔器的心轴主体上的棘齿环。

22.如权利要求21所述的套管孔封隔器，其中活塞被安装在棘齿环和心轴体的上层。

23.如权利要求22所述的套管孔封隔器，其中设定活塞包括在设定活塞至少一部分的内表面形成一个集成锁定体螺纹。

24.如权利要求23所述的套管孔封隔器，其中棘齿环包括内表面棘齿轮廓，与其相匹配至少心轴主体的外表面部分提供棘齿轮廓及还包括与锁定体螺纹相匹配的棘齿轮廓的外表面。

25.如权利要求24所述的套管孔封隔器，其中棘齿轮廓内表面的取向允许设定活塞和棘齿环沿着心轴主体从未设定到设定位置移动。

26.如权利要求24所述的套管孔封隔器，其中棘齿轮廓的外表面的取向允许活塞安装至棘齿环的外表面及在活塞和棘齿环从未设定位置到设定位置移动中以将棘齿环锁定至设定活塞。

27.如权利要求21所述的套管孔封隔器，其中棘齿环组装至安装在心轴上的一个或者多个弹簧销上的心轴主体。

28.如权利要求17所述的套管孔封隔器，包括一个或者多个抗挤压环，其当封隔器未设定时保持与裸孔封隔器的外表面平齐。

29.如权利要求28所述的套管孔封隔器，其中一个或者多个抗挤压环包括两个抗挤压环，一个在套管孔封隔器的包装单元的其中一边，其用来在致动中抵接包装单元。

30.如权利要求29所述的套管孔封隔器，还包括位于在抗挤压环和包装单元之间的支承环。

31.如权利要求30所述的套管孔封隔器，其中一个或者多个反旋转环与相对应支承环的相互作用用来防止单包装单元内部挤压和前移。

32.如权利要求31所述的套管孔封隔器，其中支承环包括活塞的上椎体和下上椎体可衔接进去的第一轮廓及包括抗挤压环可衔接进去的第二轮廓。

33.如权利要求17所述的套管孔封隔器，包括单液压包装元件。

34.如权利要求33所述的套管孔封隔器，其中所述单液压包装元件当封隔器设定时从所述元件的轴线中间点伸出。

35.如权利要求34所述的套管孔封隔器，其中单液压包装元件在轴线中间点比在任一其它轴线点薄。

36.如权利要求35所述的套管孔封隔器，其中包装单元由在轴线中间点围绕其内表面的有预定宽度和深度的圆周槽形成。

37.如权利要求36所述的套管孔封隔器，还包括在心轴主体上的包装单元环坐在其上的包装单元槽。

38.如权利要求17所述的套管孔封隔器，其中套管孔封隔器利用回接连接座部署在工作管柱上。

39.如权利要求38所述的套管孔封隔器，其中工作管柱从由钻井管柱和压裂阀管柱组成的组中选择。

40.如权利要求17所述的套管孔封隔器，还包括围绕套管孔封隔器圆周地形成的一个或者多个槽，来接收压力测试夹具，所述夹具允许套管孔封隔器的压力测试同时防止套管孔封隔器的设定。

41.如权利要求17所述的套管孔封隔器，其中套管孔封隔器为了部署在工作管柱上连接至松鸦型存锁器密封组件。

42.如权利要求17所述的套管孔封隔器，其中套管孔封隔器为了部署在工作管柱上连接至套爪型存锁器密封组件。

43.如权利要求17所述的套管孔封隔器，其中套管孔封隔器直接螺纹连接至工作管柱。