CN106795746B - 井筒塞隔离系统和方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于设置塞以隔离水平、竖直或者倾斜井筒中的压裂区域的井筒塞隔离系统和方法。所述系统/方法包括横向钻入含烃地层的井筒套管、对大内径(ID)的节流套筒构件(RSM)进行坐封的井筒坐封工具(WST)、以及节流塞元件(RPE)。WST连同RSM一起定位在期望的井筒位置处。在WST对RSM进行坐封和密封后，在RSM中形成符合安置表面(CSS)。CSS成型为接合/接收被布置到井筒套管中的RPE。所接合/安置的RPE隔离RSM的跟向和趾向流体连通以创建压裂区域。在不需要铣削工序的情况下，在开始井生产之前移除或者留下RPE。大ID的RSM减少了石油生产期间的流收缩。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求发明人为Philip M.Snider、Kevin R.George、John T.Hardesty、Michael D.Wroblicky、Nathan G.Clark、James A.Rollins和David S.Wesson、于2014年8月13日向USPTO递交的、案件号为AGEOD.0120的美国专利申请第14/459,042号“井筒塞隔离系统和方法”的权益并且通过引用将其并入本文。
版权的部分豁免
本专利申请的所有材料均受美国及其他国家版权法的版权保护。自本申请的首次有效申请日起，该材料作为未发表的材料而受到保护。
然而，当专利文件或专利公开内容出现在美国专利商标局的专利文档或记录中时，在版权所有者不反对专利文件或专利公开内容的任一的传真复制的程度上允许复制该材料，否则将一概保留所有版权的权利。
关于受联邦资助的研究或开发的声明
不适用
对缩微胶片附录的引用
不适用
技术领域
本发明总体涉及石油和天然气的提取。具体而言，本发明尝试通过将节流元件选择性定位在井筒套管内而隔离压裂区域。
现有技术和发明背景
现有技术背景
提取石油和天然气的过程通常由包括准备、钻井、完井、生产和弃井的操作组成。
准备钻井场涉及确保其能够被正确地接近并且待放置钻机和其他设备的区域已经被适当地分级。必须建造和维护钻井平台和道路，包括在不透水的衬砌上铺石头以免受任何溢出的影响并且仍允许任何雨水能够适当地排出。
在石油和天然气井的钻井中，使用钻头形成井筒，该钻头在钻柱的下端被向下推进。钻井后，井筒衬有套管柱。因此，在套管柱和井筒之间形成环形区域。然后进行固井操作，以便用水泥填充环形区域。水泥和套管的结合加固了井筒，并且便于对套管后面的地层的某些区域进行隔离以生产烃。
完井的第一步是在最终的套管和储存石油和天然气的岩石之间建立连接。存在各种操作，在这些操作中可能有必要隔离井内的特定区域。这通常通过在一个或多个给定点处用塞暂时封堵井套管来完成。
称为射孔枪的特殊工具被下降到岩石层。然后发射该射孔枪，创建穿过套管和水泥并且进入目标岩石的孔。这些射孔连接储存石油和天然气的岩石和井筒。
由于这些射孔只有几英寸长并且在地下超过一英里处执行，因此在地表上不能检测到任何活动。然后在进行下一步骤——水力压裂之前，移除所述射孔枪。激励流体(超过90％的水和沙子的混合物)加上一些化学添加剂在受控条件下被泵送入深层地下储藏地层中。这些化学物质用于润滑、防止形成细菌并携带沙子。这些化学物质通常是无害的，体积浓度为0.1％到0.5％，并且是帮助改进水力压裂的性能和效率所需要的。该激励流体通过由射孔枪形成的射孔以高压泵出。该过程在含有石油和天然气的页岩中产生裂缝。
在许多情况下，单个井筒可以贯穿原本在地球内部彼此隔离的多个含烃地层。还经常期望在从这些含烃地层生产之前利用加压处理流体对这些地层进行处理。为了确保对期望的地层进行适当的处理，该地层在处理期间通常是与被井筒贯穿的其他地层隔离的。为了实现对多个地层的顺序处理，与水平、竖直或者倾斜的井筒的趾部相邻的套管首先被射孔，而剩下该套管的其他部分未被射孔。然后通过经由射孔将受压的流体泵入射孔区域中而对该区域进行处理。处理之后将塞放置为与射孔区域相邻。重复进行该过程直到所有区域都被射孔。对于完成诸如使井的一部分中的射孔与另一部分中的射孔隔离或者使井的底部与井口隔离之类的操作而言，塞是特别有用的。塞的目的在于使井的某一部分与井的另一部分隔离。
随后，从这些区域生产烃需要从井中移除顺序坐封的塞。为了重建经过现有塞的流动，操作者必须通过铣削、钻孔或者溶解塞而移除和/或破坏所述塞。
现有技术系统的综述(0100)
如在图1的系统图(0100)中大体看到的，与石油和天然气提取相关联的现有技术系统可以包括横向钻进井筒的井筒套管(0120)。多个压裂塞(0110、0111、0112、0113)可以被坐封以隔离多个水力压裂区域(0101、0102、0103)。每个压裂塞都定位为使水力压裂区域与其他未射孔区域隔离。压裂塞的位置可以由井筒套管中的预设套筒来限定。例如，压裂塞(0111)定位为使得将水力压裂区域(0101)与下游(注入或趾端)水力压裂区域(0102、0103)隔离。然后，使用射孔枪对水力压裂区域(0101)进行射孔并进行压裂。在套管中的预设塞/套筒位置阻止在井筒套管已被安装后压裂区域的位置变化。因此，有必要在不依赖与井筒套管一体的预先限定的套筒位置来定位塞的情况下，在井筒套管已安装后将塞定位在期望位置处。
此外，在完井之后，用于坐封压裂塞的套筒可以具有较小的内径，限制井生产开始时的流体流动。因此，在完井之后需要较大内径的套筒，其允许不受限的井生产流体流动。
而且，压裂塞可能无意中被坐封在井筒套管中的不期望的位置处，从而产生不希望的收缩。所述收缩可能会锁住为了进一步的操作而运行的井筒工具并且导致不希望的移除过程。因此，需要防止由于常规压裂塞导致的过早坐封的情况。
现有技术方法的综述(0200)
如在图2的方法(0200)中大体看到的，与石油和天然气的提取相关联的现有技术包括准备场地和安装井筒套管(0120)(0201)。预设套筒可以作为井筒套管(0120)的一体部分安装以定位用于隔离的压裂塞。于在步骤(0202)中坐封压裂塞和隔离水力压裂区域之后，在步骤(0203)中将射孔枪定位在隔离区域中。随后，触发射孔枪并且对井筒套管和水泥进行射孔进入含烃地层。射孔枪接着移到相邻位置，以进行下一次射孔，直到水力压裂区域全部被射孔为止。在步骤(0204)中，在高压下将水力压裂流体泵送到射孔中。重复进行包括设置塞(0202)、隔离水力压裂区域、对水力压裂区域进行射孔(0203)和将水力压裂流体泵送到射孔中(0204)的步骤，直到井筒套管中的所有水力压裂区域都被处理为止。在步骤(0205)中，如果所有水力压裂区域都被处理，那么利用铣削工具铣削掉塞并且将产生的碎片泵送出井筒套管或者从其中移除(0206)。在步骤(0207)中，通过从水力压裂区段泵送出以生产烃。
步骤(0206)需要移除/铣削设备在传送线(conveyance string)上移动至井中，所述传送线通常可以是缆线、挠性管道或者接合管。射孔过程和塞的坐封步骤表现为利用所需设备进出井筒的单独的“行程”。每次行程都耗时且昂贵。此外，钻孔和铣削的过程产生了需要在另一操作中移除的碎片。因此，需要在无需铣削操作的情况下隔离多个水力压裂区域。此外，需要定位能够在天然气的生产之前以可行的、经济的且省时的方式移除的节流塞元件。
现有技术的缺陷
以上详述的现有技术具有以下缺陷：
·现有技术的系统不提供在不依赖与井筒套管一体的预先限定的套管位置来定位塞的情况下，在井筒套管已安装后将球座定位到期望位置处。
·现有技术的系统不提供在不需要铣削操作的情况下隔离多个水力压裂区域。
·现有技术的系统不提供定位能够以可行的、经济的且省时的方式移除的节流元件。
·现有技术的系统不提供坐封较大内径的套筒以实现不受限的井生产流体流动。
·现有技术的系统导致妨碍进一步的井筒操作的不期望的过早预设条件。
虽然现有技术中的一些可能教导了针对这些问题中的几个的一些解决方案，但是现有技术没有解决在不需要铣削操作的情况下隔离液压压裂区域的核心问题。
本发明的目的
因此，本发明的目的(除了其它方面之外)是规避现有技术中的缺陷并实现以下目的：
·提供在不依赖与井筒套管一体的预先限定的套管位置来定位塞的情况下，在井筒套管已安装后将球座定位到期望位置处。
·提供在不需要铣削操作的情况下隔离多个水力压裂区域。
·提供定位能够以可行的、经济的且省时的方式移除的节流元件。
·提供坐封较大内径的套筒以实现不受限的井生产流体流动。
·提供消除妨碍进一步井筒操作的不期望的过早预设条件。
虽然这些目的不应理解为限制本发明的教导，但是总体上，这些目的通过在以下部分讨论的所公开的发明而部分或整体实现。本领域技术人员无疑能够选择如所公开的本发明的方面以实现上述目的的任意组合。
发明内容
系统综述
本发明在各实施例中以如下方式解决了以上目的中的一个或更多个。本发明提供在不需要铣削操作的情况下对水平、竖直或者倾斜井筒中的压裂区域进行隔离的系统。所述系统包括横向钻入含烃地层的井筒套管、对大内径(ID)的节流套筒构件(RSM)进行坐封的坐封工具、以及节流塞元件(RPE)。在缆线或者挠性管道上布置到井筒套管中的坐封工具在期望的井筒位置坐封和密封RSM。坐封工具在RSM中形成符合安置表面(CSS)。CSS成型为接合/接收被布置到井筒套管中的RPE。所接合/安置的RPE隔离RSM的趾向和跟向的流体连通以创建压裂区域。在不需要铣削操作的情况下，将RPE移除或者泵送出或者留下。大ID的RSM减少了石油生产期间的流收缩。
方法综述
本发明的系统可以在整个天然气抽取方法的背景下使用，其中前述的井筒塞隔离系统通过具有以下步骤的方法来控制：
(1)安装井筒套管；
(2)将WST连同RSM和射孔枪串组件(GSA)一起布置到井筒套管中的期望井筒位置；
(3)利用WST将RSM坐封在期望井筒位置处并且形成密封；
(4)利用射孔GSA对含烃地层进行射孔；
(5)将WST和射孔GSA从井筒套管移除；
(6)将RPE布置到所述井筒套管中以安置在RSM中并且创建水力压裂区段；
(7)利用压裂流体对该区段进行压裂；
(8)检查所述井筒套管中的所有水力压裂区段是否都已经完成，如果不是，则继续进行步骤(2)；
(9)允许沿生产方向的流体流动；以及
(10)从水力压裂区段开始石油和天然气的生产。
这个和其他的优选示例性实施例的方法连同本文描述的各种优选示例性实施例的系统的集合都落入本发明的整体范围。
附图说明
为了更充分地理解本发明提供的优点，应参照以下详细描述和附图，在附图中：
图1图示了描述现有技术的系统如何使用塞来隔离水力压裂区域的系统概略框图。
图2图示了描述现有技术的系统如何从含烃地层提取天然气的流程图。
图3图示了描绘本发明的一个现有优选实施例的、球形节流塞元件/节流套筒构件的概观的示例性系统侧视图。
图3a图示了描绘本发明的一个现有优选实施例的、球形节流塞元件/节流套筒构件的概观的示例性系统侧视图。
图4图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、球形节流塞元件/节流套筒构件的侧视立体图。
图5图示了描绘本发明的一个优选实施例的多个区段的、示例性井筒系统的概观。
图6图示了在本发明的一些优选示例性实施例中使用的、优选示例性井筒塞隔离方法的详细流程图。
图7图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、安置于节流套筒构件中的柱形节流塞元件的侧视图。
图8图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、安置于节流套筒构件中的柱形节流塞元件的侧视立体图。
图9图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、安置于节流套筒构件中的镖形节流塞元件的侧视图。
图10图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、安置于节流套筒构件中的镖形节流塞元件的侧视立体图。
图10a图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、镖形节流塞元件的侧视立体图。
图10b图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、镖形节流塞元件的另一立体图。
图11图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、用弹性体元件密封的节流套筒构件的侧视图。
图12图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、用紧固/密封元件密封的节流套筒构件的侧视立体图。
图13图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、与井筒套管的内表面密封的节流套筒构件的内轮廓的侧视图。
图14图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、对节流套筒构件进行坐封的井筒坐封工具的放大图。
图15图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、在节流套筒构件中创建内轮廓和外轮廓的井筒坐封工具。
图16图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、在节流套筒构件中创建内轮廓的井筒坐封工具的横截面详图。
图17图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、在节流套筒构件中创建内轮廓和外轮廓的井筒坐封工具的横截面详图。
图18图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、对节流套筒构件进行坐封的井筒坐封工具的横截面视图。
图19图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、对节流套筒构件进行坐封的井筒坐封工具的横截面详图。
图20图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、对节流套筒构件进行坐封的井筒坐封工具的侧视截面祥图。
图21图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、对节流套筒构件进行坐封的井筒坐封工具的详细立体图。
图22图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、对节流套筒构件进行坐封的井筒坐封工具的另一详细立体图。
图23图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、对节流套筒构件进行坐封的井筒坐封工具以及移除所述工具的横截面视图。
图24图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、对节流套筒构件进行坐封的井筒坐封工具的横截面详图。
图25图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、从井筒套管移除井筒坐封工具的横截面视图。
图26图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、被布置和安置于节流套筒构件中的球形节流塞元件的横截面视图。
图27图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、被布置到节流套筒构件中的球形节流塞元件的横截面详图。
图28图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、被安置于节流套筒构件中的球形节流塞元件的横截面详图。
图29图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、对节流套筒构件进行坐封并且安置第二节流塞元件的井筒坐封工具的横截面视图。
图30图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、对第二节流套筒构件进行坐封的井筒坐封工具的横截面详图。
图31图示了描绘一个优选示例性系统实施例的、被安置于第二节流套筒构件中的球形节流塞元件的横截面详图。
图32图示了根据一个优选示例性系统实施例的、具有流动通道的节流套筒构件的横截面视图。
图33图示了根据一个优选示例性系统实施例的、具有流动通道的节流套筒构件的横截面详图。
图34图示了根据一个优选示例性系统实施例的、具有流动通道的节流套筒构件的立体图。
图35图示了根据一个优选示例性系统实施例的、双重坐封的节流套筒构件的横截面视图。
图36图示了根据一个优选示例性系统实施例的、双重坐封的节流套筒构件的横截面详图。
图37图示了根据一个优选示例性系统实施例的、双重坐封的节流套筒构件立体图。
图38图示了根据一个优选示例性系统实施例的、在一个、两个和三个位置处对节流套筒构件进行坐封的WST的横截面视图。
图39图示了根据一个优选示例性系统实施例的、具有三重坐封的节流套筒构件的WST的横截面视图。
图40图示了根据一个优选示例性系统实施例的、三重坐封的节流套筒构件的横截面详图。
图41图示了根据一个优选示例性系统实施例的、三重坐封的节流套筒构件的详细立体图。
具体实施方式
虽然本发明容许许多不同形式的实施例，但是本发明的优选实施例是以如下理解在附图中示出并将在本文中详细描述的，即本公开内容应被认为是本发明的原理的范例，而并非旨在将本发明的宽广的方面限制为图示的实施例。
将具体参照当前优选实施例来描述本申请的大量创新性教导，其中，这些创新性教导有利地应用于井筒塞隔离系统和方法的特定问题。然而，应理解的是，该实施例仅是本文中的创新性教导的许多有利使用的一个示例。总之，在本申请说明书中所做的陈述并非一定限制所要求保护的各发明中的任一个。此外，一些陈述可以应用于一些创造性特征，而不应用于另一些创造性特征。
术语表
RSM：节流套筒构件，位于所选井筒位置处的柱形构件。
RPE：节流塞元件，配置为隔离和阻隔流体连通的元件。
CSS：符合安置表面，形成于RSM内的座。
ICD：套管内径，井筒套管的内径。
ICS：套管内表面，井筒套管的内表面。
ISD：套筒内径，RSM的内径。
ISS：套筒内表面，RSM的内表面。
WST：井筒坐封工具，用于坐封和密封RSM的工具。
GSA：枪串组件，使射孔枪彼此耦接的级联串。
系统的优选实施例框图(0300、0400)
如图3(0300)和图3a(0320)大体所示，可以更详细地看见本发明，其中井筒套管(0304)安装在含烃地层(0302)内并且通过井筒水泥(0301)保持就位。井筒套管(0304)可以具有与套管内径(ICD)(0308)相关联的套管内表面(ICS)。例如，ICD(0308)可以从23/4英寸到12英寸。装在井筒套管之内的节流套筒构件(RSM)(0303)通过井筒坐封工具(WST)而设置在其中，以密封于井筒套管的内表面。根据RSM(0303)的坐封，所述密封可以是有漏隙的或者紧密的。RSM(0303)可以是具有套筒内表面和套筒外表面的中空柱形构件。RSM(0303)可以与井筒套管同心并且同轴地装在ICS内。在一个优选的示例性实施例中，所述密封阻止RSM(0303)沿着所述井筒套管的内表面基本轴向或纵向地滑动。RSM(0303)可以与配置为适配在井筒套管(0304)的ICD(0308)内的套筒内径(ISD)(0307)相关联。在另一优选示例性实施例中，ISD(0307)足够大以允许在生产期间经过套筒内表面(ISS)的不受限的流体运动。ISD(0307)与ICD(0308)的比值可以从0.5到0.99。例如，ICD可以为4.8英寸，而ISD可以为4.1英寸。在前述示例中，ISD(0307)与ICD(0308)的比值为0.85。ISD(0307)的直径在从井筒流体的生产期间可以进一步变小，以允许几乎为井筒套管的原始直径的流体流动。在另一优选的示例性实施例中，RSM(0303)可以由含有铝、铁、钢、钛、钨、铜、青铜、黄铜、塑料、复合材料、天然纤维和碳化物的材料制成。RSM(0303)可以由可降解材料或商业上可用的材料制成。
在一个优选实施例中，WST以压缩模式将RSM(0303)坐封到ICS以在RSM(0303)上形成内轮廓。所述内轮廓可以形成紧密的或有漏隙的密封，阻止RSM(0303)的基本轴向的运动。在另一优选的实施例中，WST可以以膨胀模式将RSM(0303)坐封到ICS，提供更多接触表面用于使RSM(0303)密封于ICS。以下在图15中进一步描述通过压缩和膨胀模式坐封RSM(0303)的更多细节。
在另一优选示例性实施例中，WST可以使用与RSM(0303)一起设置在其中的紧固/密封元件来坐封RSM(0303)，以将RSM(0303)的外表面紧固到ICS。以下在图11中描述通过压缩和膨胀模式坐封RSM(0303)的更多细节(1100)。
在另一个优选实施例中，WST可以在井筒套管(0304)内任何期望的位置处坐封RSM(0303)。可以基于诸如优选的含烃地层区域、压裂区段和井筒条件之类的信息来选择所述期望位置。期望的位置可以被选择来创建不均匀的水力压裂区段。例如，较短的水力压裂区段可以包括单个射孔位置，使得将RSM位置选择为彼此靠近以适应射孔位置。类似地，较长的水力压裂区段可以包括多个射孔位置，使得将RSM位置选择为彼此远离以适应多个射孔位置。可以基于含烃地层(0302)的特定信息来确定较短和较长的水力压裂位置。为了井筒中的位置处的烃的信息，泥浆录井分析在钻井期间的泥浆。可以监测主要的泥浆录井条件，以动态地改变RSM(0303)的期望位置。
WST可以在RSM(0303)内创建符合安置表面(CSS)(0306)。WST可以通过收缩RSM(0303)的内径区域在RSM(0303)的生产端(跟端)形成倾斜的边缘以创建CSS(0306)。CSS(0306)的内表面可以形成为使得其安置和保持节流塞元件(RPE)(0305)。RPE(0305)的直径选择为使得其小于RSM(0303)的外径而大于RSM(0303)的内径。CSS(0306)和RPE(0305)可以互补地成型，使得RPE(0305)安靠于CSS(0306)。例如，RPE(0306)可以是球形的，而CSS(0306)可以是斜面状的，以使得在施加压差时RPE(0305)能够安置于CSS(0306)中。在施加压差时，即当RSM(0303)上游(生产或跟端)的压力大于RSM(0303)下游(注入或趾端)的压力时，RPE(0305)可以压力锁合于CSS(0306)。跨过RSM(0303)建立的压差将RPE(0305)锁定就位，从而隔离下游(注入或趾端)的流体连通。根据一个优选的示例性实施例，安置在CSS(0306)中的RPE(0305)隔离区域以使得能够在不影响下游(注入或趾端)的水力压裂区段的情况下在该区域中进行水力压裂操作。RPE(0305)还可以以其他形状配置，例如塞形、镖形或者柱形。应该注意的是，本领域技术人员会理解，符合座表面的任何其他形状都可以用于RPE以实现与上述的类似隔离效果。
根据另一优选的实施例，RPE(0305)可以在不需要CSS(0306)的情况下直接安置在RSM(0303)中。在这种情况下，RPE(0305)可以被锁定于RSM(0303)的垂直边缘，这可能需要较大直径的RPE(0305)。
根据又一优选的示例性实施例，RPE(0305)可以随着时间而在井流体中降解，从而消除了在生产之前被移除的需要。RPE(0305)的降解还可以通过水力压裂流体或井筒流体的酸性成分得以加速，从而减小RPE(0305)的直径，使得其能够在生产阶段开始之前流出(泵送出)井筒套管或者回流(泵送回)到表面。
在另一优选的示例性实施例中，RPE(0305)可以由金属材料、非金属材料、碳化物材料、或任何其他商业上可用的材料制成。
优选实施例的多区段系统图(0500)
如图5(0500)大体所示，可以更详细地看见本发明，其中示出了根据以下在图6(0600)中描述的方法的、在多个区段(压裂区间)中进行水力压裂之后的井筒套管(0504)。通过将RSM(0511、0512、0513)坐封在期望的位置处然后用节流塞元件RPE(0501、0502、0503)依次隔离每个区段来创建多个区段(0520、0521、0522、0523)。可以通过WST坐封RSM(0513)，然后将射孔枪串组件(GSA)定位在水力压裂区域(0522)中并且对区间进行射孔。随后，布置RPE(0503)并且对区段(0522)进行水力压裂。移除WST和射孔GSA，以进行进一步的操作。此后，由WST对RSM(0512)进行坐封和密封，然后进行射孔操作。将另一RPE(0502)布置为安置在RSM(0512)中，从而形成水力压裂区域(0521)。此后，对区段(0521)进行水力压裂。类似地，创建水力压裂区域(0520)并进行水力压裂。
根据优选的示例性实施例的一个方面，可以由WST将RSM坐封在期望位置处，以使得RPE能够在井筒套管中创建多个水力压裂区域。根据井筒条件或者含烃地层的位置，水力压裂区域可以等距分隔或者不均匀地分隔。
根据另一优选的示例性实施例，由于跨过RSM建立的压差，RPE被锁定就位。例如，由于跨过RSM(0512)建立的正压差，即上游(水力压裂区段0520、0521以及朝向井筒套管的跟端的区段)压力大于下游(水力压裂区段0522、0523和朝向井筒套管的趾部的区段)压力，RPE(0502)被锁定在RSM(0512)的座中。
根据另一优选的示例性实施例，RPE(0501、0502、0503)可以在井筒中的所有区段都完成之后随着时间降解，通过泵送而回流或者流入井筒中，从而消除了对铣削操作的需要。
根据另一优选的示例性实施例，RPE可以改变形状或者强度，使得其可以沿生产(跟端)或者注入(趾端)方向穿过RSM。例如，RPE(0512)可以降解并且改变形状，使得其可以沿生产方向穿过RSM(0511)或者沿注入方向穿过RSM(0513)。RPE还可以被降解，使得这些RPE处于当前区段的和前一区段的RSM之间，限制朝向注入端(趾端)的流体连通但是允许沿生产方向(跟端)的流体流动。例如，RPE(0502)可以降解，使得其安靠到可以具有流动通道的RSM(0511)的注入端(趾端)。以下在图32(3200)和图34(3400)中进一步描述RSM中的流动通道。
根据又一优选的示例性实施例，RSM(0511、0512、0513)的内径可以是相同的并且足够大以允许在井生产操作期间的不受限的流体流动。RSM(0511、0512、0513)可以在井流体中进一步降解，以提供相较于井筒套管(0504)的直径甚至更大的直径，从而允许在井生产期间的增强的流体流动。所述降解可以被水力压裂流体中的酸加速。
优选的示例性节流塞元件(RPE)
应注意，下述RPE的材料和设计中的一些不是限制性并且不应构成限制。该基本RPE设计和材料可以用各种辅助实施例来扩展，包括但不限于：
·由多层材料制成，其中材料中的至少一层在温度下熔化或变形，从而允许尺寸或者形状改变。
·可以是具有可熔材料的外层的实芯。
·可以具有或者可以不具有另一外层，例如橡胶涂层。
·可以是单一材料，不可降解。
·外层可以具有或者可以不具有孔，使得内层能够熔化并且液体可以泄出。
·穿过其的通路填充有可熔的、可降解或溶解材料。
·使用井下温度和压力，其在激励和随后的井增温期间改变以使具有多层层压材料的阻挡物的形状改变。
·使用可降解的或易蚀的实芯。
·使用酸溶性合金球。
·使用水溶性聚合物压裂球。
·使用聚乙醇酸球。
优选的示例性井筒塞隔离流程图实施例(0600)
如在图6(0600)的流程图中大体看到的，一种优选的示例性井筒塞隔离方法可以大致依照以下步骤来描述：
(1)安装井筒套管(0601)；
(2)将WST连同RSM和射孔枪串组件(GSA)一起布置到井筒套管中的期望井筒位置；WST能够通过缆线、挠性管道或者管传送的射孔(TCP)来布置(0602)；所述射孔GSA可以包括多个射孔枪；
(3)利用WST将RSM坐封在期望的井筒位置处；WST能够利用电力负荷或者压力来坐封RSM(0603)；所述电力负荷在坐封RSM的坐封工具内产生压力；RSM可以具有或者可以不具有符合安置表面(CSS)；CSS可以通过机加工或者由WST形成在期望的井筒位置处；
(4)利用射孔GSA对含烃地层进行射孔；射孔GSA可以一次对一个区间进行射孔，然后拉动GSA并且对区段中的下一区间进行射孔；射孔操作继续进行直到完成区段中的所有区间；
(5)将WST和射孔GSA从井筒套管中移除；WST能够通过缆线、挠性管道或者TCP来移除(0605)；
(6)将RPE布置为安置在RSM中，隔离RSM的上游(跟端或生产端)和RSM的下游(趾端或注入端)之间的流体连通并且产生水力压裂区段；RPE可以从表面泵送，通过重力布置或者由工具坐封；如果在RSM中存在CSS，那么RPE可以安置在CSS中；RPE和CSS的互补形状使得RPE能够安置到CSS中；正压差可以使得能够驱动RPE并且将其锁定在CSS中(0606)；
(7)通过以高压泵送水力压裂流体以在含烃地层中创建路径，对水力压裂区段进行压裂(0607)；
(8)检查井筒套管中的所有水力压裂区段是否都已经完成，如果不是，则继续进行步骤(0602)；准备将WST朝向已压裂区段的跟端布置到不同的井筒位置；水力压裂区段可以由安装在含烃地层中的套管的长度来确定；如果所有区段都已经进行压裂，那么继续进行步骤(0609)，(0608)；
(9)允许沿生产(跟端)方向的流体流动；当将RPE定位于RSM之间时，可以实现经过在RSM中设计的流动通道的流体流动；还可以实现经过在RPE和RSM中设计的流动通道的流体流动；可替代地，还可以将RPE从井筒套管移除，或者RPE可以回流到表面，被泵入井筒中，或者在存在井筒流体或者酸的情况下降解(0609)；以及
(10)从所有进行了水力压裂的区段开始石油和天然气的生产(0610)。
柱形节流塞系统的优选实施例的侧视框图(0700、0800)
如图7(0700)和图8(0800)大体所示的，可以更详细地看见一个优选的实施例，其中柱形节流塞元件(0702)安置在CSS(0704)中以提供下游压力隔离。井筒套管(0701)安装在含烃地层中。井筒坐封工具可以将RSM(0703)坐封在期望位置处并且将其密封于井筒套管(0701)的内表面。如前面在图6(0600)中描述的方法所描述的，WST可以在RSM(0703)中形成CSS(0704)。根据一个优选的示例性实施例，柱形节流塞元件(RPE)(0702)可以被布置到井筒套管中以安置在CSS(0704)中。
RPE(0702)的直径选择为使得其小于RSM(0703)的外径并且大于RSM(0703)的内径。CSS(0704)和RPE(0702)可以互补地成型，使得RPE(0702)安靠于CSS(0704)。例如，RPE(0702)可以是柱形的，而CSS(0704)可以是斜面状的，以使得在施加压差时，RPE(0702)安置于CSS(0704)中。在施加压差时，RPE(0702)可以压力锁合于CSS(0704)。
应注意，如果在RSM(0703)中不存在CSS或者CSS没有由WST形成，那么柱形RPE(0702)可以直接安靠到RSM(0703)的边缘。
镖形节流塞系统的优选实施例的侧视框图(0900-1020)
如图9(0900)、图10(1000)、图10a(1010)和图10b(1020)大体所示的，可以更详细地看见又一优选实施例，其中镖形节流塞元件(0902)安置在CSS(0904)中以提供压力隔离。根据以上在图7中描述的类似过程，RPE(0902)用于隔离和创建压裂区域，以允许在所述压裂区域中进行射孔和水力压裂操作。如图10a(1010)和图10b(1020)中的镖形RPE的立体图所示，镖形RPE互补地成型以安置到RSM中。镖形RPE(0902)设计为使得RPE(0902)的指状部在生产期间被压缩，以允许沿生产方向的流体流动。
节流套筒构件系统的优选实施例的侧向横截面视图的框图(1100、1200)
如图11(1100)和图12(1200)大体所示的，可以更详细地看见一个优选的实施例，其中利用多个紧固/密封元件(1103)，节流套筒构件RSM(1104)被密封于井筒套管(1101)的内表面。紧固元件可以是弹性体、碳化物扣或柳编形式。在安装井筒套管(1101)后，井筒坐封工具可以与RSM(1104)一起布置到期望的井筒位置。WST然后可以压缩RSM(1104)以在期望位置处在RSM(1104)的内表面上形成多个内轮廓(1105)。在一个优选的示例性实施例中，可以在布置到期望的井筒位置之前形成内轮廓(1105)。内轮廓(1104)中的压缩应力分量可以帮助将RSM(1104)密封于井筒套管(1101)的内表面。多个紧固/密封元件(1103)可以用于进一步加固密封件(1106)，以阻止RSM(1104)的基本轴向或纵向的运动。紧固元件(1103)可以是弹性体、碳化物扣或柳编形式，其能够牢固地紧固于井筒套管(1101)的内表面。密封(1106)可以由多个内轮廓(1104)、多个紧固元件(1103)、或者内轮廓(1104)和紧固元件(1103)的组合形成。然后，如通过图6(0600)中的前述方法描述的，WST可以形成CSS(1106)并且安置RPE(1102)以创建下游隔离(趾端)。
节流套筒构件系统的内轮廓和外轮廓的优选实施例的侧向横截面视图的框图
(1300-1700)
如图13(1300)大体所示的，可以更详细地看见又一优选的实施例，其中节流套筒构件RSM(1304)密封于井筒套管(1301)的内表面。在安装井筒套管(1301)后，井筒坐封工具可以连同RSM(1304)一起布置到期望的井筒位置。WST然后可以压缩RSM(1304)以在期望位置处在RSM(1304)的内表面上形成多个内轮廓(1305)以及在RSM(1304)的外表面上形成多个外轮廓(1303)。在一个优选的示例性实施例中，可以在布置到期望的井筒位置之前形成内轮廓(1305)和外轮廓(1303)。内轮廓(1304)和外轮廓(1303)中的压缩应力分量可以帮助将RSM(1304)密封于井筒套管(1301)的内表面。外轮廓(1303)可以在突出轮廓的多个点处直接接触井筒套管的内表面，以提供密封(1306)并且防止RSM(1304)的轴向或纵向运动。
类似地，图15(1500)图示了为了密封于井筒套管的内表面而在节流套筒构件中创建内轮廓和外轮廓的缆线坐封工具。图16图示了在RSM(1602)中形成内轮廓(1604)以形成对井筒套管(1601)的内表面的密封(1605)的WST(1603)的横截面详图。类似地，图17(1700)图示了在RSM(1702)中形成内轮廓(1704)和外轮廓(1706)以形成井筒套管(1701)的内表面的密封(1705)的WST(1703)的横截面详图。根据一个优选的示例性实施例，RSM中的内轮廓和外轮廓形成对井筒套管的内表面的密封，防止RSM在射孔和水力压裂过程期间的轴向和纵向运动。
井筒坐封工具(WST)系统的优选实施例的框图(1800-2200)
图18(1800)和图19(1900)示出了WST的前视横截面视图。根据一个优选的示例性实施例，如在图20(2000)中大体所示的，可以更详细地看见井筒坐封工具(WST)。WST-RSM套筒适配器(2001)将RSM(2008)保持就位，直到其到达期望的井下位置。在RSM(2008)处于期望位置时，WST-RSM套筒适配器(2001)有助于使反作用力接合RSM(2008)。当WST(2002)被致动时，RSM锻压构件和塞座(2005)提供轴向力以将膨胀套筒(2004)向外锻压。RSM-ICD膨胀套筒(2004)向外箍紧，以在RSM(2008)和套管内径(ICD)(2009)之间创建密封表面。在WST(2002)的致动完成后，其可以通过密封力和其他牵引力添加装置(例如碳化物扣或者柳编形式)的潜在使用而将RSM(2008)保持到ICD(2009)。借助于可以是机加工环或者剪切销形式的剪切套组，WST-RSM活塞(2006)将致动力从WST(2002)传递到RSM(2008)。在坐封过程期间，连接杆(2003)将整个组件保持在一起。在致动期间，连接杆(2003)可以将坐封力从WST(2002)传递给WST活塞(2006)。图21(2100)和图22(2200)更详细地示出了WST(2002)的立体图。
井筒塞隔离系统的优选实施例的框图(2300-3100)
如在前述图6(0600)的流程图中大体看出的，在图23(2300)-图31(3100)中图示了井筒塞隔离的执行步骤。
如在以上步骤(0601)、(0602)和(0603)中描述的，图23(2300)示出了将节流套筒构件(2303)坐封在井筒套管(2302)的内表面上的井筒坐封工具(WST)(2301)。WST(2301)可以在RSM(2303)中创建符合安置表面(CSS)，或者CSS可以被预先机加工。可以使用缆线(2304)或者TCP来将WST(2301)泵送到井筒套管(2302)中的期望位置。图24(2400)示出了将RSM(2303)坐封在期望位置处的详图。
图25(2500)图示了如之前在步骤(0604)和(0605)中所述的、在坐封RSM(2303)和移除WST(2301)之后利用射孔枪射孔的区段。
图26(2600)图示了如在步骤(0606)中描述的、布置到井筒套管中的节流塞元件(RPE)(2601)。RPE(2601)可以安置在RSM(2303)中的符合安置表面中，或者如果不存在CSS的话则直接安置在RSM中。在安置了RPE(2601)后，所述区段与趾端压力连通相隔离。如在步骤(0607)中描述的，对受隔离的区段进行水力压裂。图27(2700)示出了布置到井筒套管中的RPE(2601)的细节。图28(2800)示出了安置在RSM(2303)中的RPE(2601)的细节。
图29(2900)图示了将另一RSM(2903)坐封在朝向RSM(2303)跟部的另一期望位置处的WST(2301)。另一RPE(2901)被布置为安置在RSM(2903)中。RPE(2901)隔离朝向前述受隔离区段的趾部的另一区段。利用水力压裂流体对所述受隔离区段进行压裂。图30(3000)示出了将RSM(2903)坐封在期望位置处的WST(2301)的横截面详图。图31(3100)示出了安置在RSM(2903)中的RPE(2901)的横截面详图。当如在(0608)中所述的全部区段完成时，RPE可以保持在RSM之间或者回流或者被泵入井筒(0609)中。根据一个优选的示例性实施例，RPE和RSM是可降解的，这允许较大内径以在没有限制和阻碍的情况下有效地泵送石油和天然气。
具有流动通道的节流套筒构件(RSM)的优选实施例的框图(3200-3400)
如在图32(3200)、图33(3300)和图34(3400)中大体所示的，可以更详细地看见另一优选的实施例，其中包括流动通道(3301)的节流套筒构件(RSM)被坐封在井筒套管(3305)内。可以在RSM(3306)中形成符合安置表面(CSS)(3303)。在RSM(3306)中设计有流动通道(3301)，以允许在石油和天然气生产期间的流体流动。当如之前在图(0600)的步骤(0609)中所述的那样全部区段都进行水力压裂之后，节流塞元件(RPE)降解但是没有被移除时，流动通道提供沿生产方向的流体路径。通道(3301)设计为使得在RPE阻断沿注入方向(趾向)的流体连通时存在沿生产方向(跟向)的不受限的流体流动。将RPE留在原地提供了相对于需要铣削操作来将布置为对区段进行隔离的压裂塞铣削掉的现有技术的明显优点。
根据另一优选的实施例，如果需要的话，RSM可以设计为在任一端上具有指状物，以便于铣削操作。趾端指状物(3302)和跟端指状物(3304)可以分别设计在RSM(3306)的趾端和跟端上。在铣削操作的背景下，可以将趾端指状物推向下一个RSM(趾向)的跟端指状物，使得指状物交织互锁。然后，与分别铣削每个RSM的当前方法相比，所有RSM可以彼此互锁，最终在一个操作中被铣削掉。
井筒坐封工具(WST)系统的优选实施例的双组框图(3500-3700)
如在图35(3500)、图36(3600)和图37(3700)中大体所示，井筒坐封工具将节流套筒构件(RSM)(3601)的两侧坐封或者密封到井筒套管的内表面(3604)。在该背景下，WST在两侧(两组)上对RSM进行锻压并且将其坐封到井筒套管的内表面。在RSM(3601)的一端上，WST中的RSM-ICD膨胀套筒可以向外箍紧，以在RSM(3601)和套管内径(ICS)(3604)之间创建密封表面。在RSM(3601)的另一侧上，当WST的致动完成后，WST可以借助于密封力和其他牵引添加紧固装置(3603)(例如弹性体、碳化物扣或者柳编形式)的潜在使用将RSM(3601)保持到ICS(3604)。
根据一个优选的示例性实施例，提供双组选择，其中WST将RSM的一端直接密封到井筒套管的内表面同时利用紧固元件密封另一端以防止轴向和纵向运动。
井筒坐封工具(WST)系统的优选实施例的多组框图(3800-4100)
如在图38(3800)、图39(3900)、图40(4000)和图41(4100)中大体所示的，井筒坐封工具在多个位置处坐封或密封RSM。图38(3800)示出可以在单个位置处(单组)坐封或密封RSM的WST(3810)、可以在两个位置处(双组)坐封或密封RSM的WST(3820)或者可以在三个位置处(三组)坐封或密封RSM的WST(3830)。在图40(4000)中可以看到WST(3830)的更详细的图示。WST(3830)在三个位置(4001)、(4002)和(4003)处坐封RSM(4004)。根据一个优选示例性实施例，WST在多个位置处坐封或密封RSM，以防止RSM的基本轴向或纵向的运动。应注意的是，单组、双组和三组仅为说明目的示出并且不应该构成限制。WST可以在多个位置处坐封或密封RSM而不限于前述的单组、双组或三组。在图41(4100)中能够看出三组的等距视图。
节流套筒构件的抛光回接筒(PBR)的优选实施例
根据一个优选的示例性实施例，节流套筒构件还能够配置为具有或者不具有CSS。RSM的套筒内表面(ISS)可以由抛光回接筒(PBR)形成。但是，与独立地被泵送下的RPE不同，密封装置能够布置在缆线上或者作为管柱的一部分。然后密封装置能够利用在套筒内表面(ISS)、而不是ICS表面的受限直径内的密封元件进行密封。在ISS内的PBR表面提供在期望井筒位置处选择性密封RSM的明显优点以在密封位置之间进行处理或者再处理操作、井生产测试、或者套管整体性测试。
系统综述
本发明的系统预期在使用井筒套管提取天然气的基本主题下的各种变形，而且能够概括为一种井筒隔离塞系统，所述系统包括：
(a)节流套筒构件(RSM)；和
(b)节流塞元件(RPE)；
其中
所述RSM配置为适配在井筒套管内；
所述RSM配置为通过井筒坐封工具(WST)定位在期望井筒位置处；
所述WST配置为将所述节流套筒构件将密封件坐封和形成在RSM和所述井筒套管的内表面之间，以防止RSM的大的运动；和
RPE配置为定位以安置在RSM中；
该一般性的系统可以由本文描述的各元素扩展以产生与该整体设计描述相符的许多发明实施例。
方法综述
本发明的方法预期在执行的基本主题下的各种变形，但是能够概括为一种井筒塞隔离方法，其中在井筒隔离塞系统上执行的所述方法包括：
(a)节流套筒构件(RSM)；和
(b)节流塞元件(RPE)；
其中，
所述RSM配置为适配在井筒套管内；
所述RSM配置为通过井筒坐封工具(WST)定位在期望井筒位置处；
所述WST配置为将密封件坐封和形成在RSM和所述井筒套管的内表面之间，以防止RSM的大的运动；和
RPE配置为定位以安置在RSM中；
其中所述方法包括以下步骤：
(1)安装井筒套管；
(2)将WST连同RSM和射孔枪串组件(GSA)一起布置到井筒套管中的期望井筒位置；
(3)利用WST将RSM坐封在期望井筒位置处并且形成密封；
(4)利用射孔GSA对含烃地层进行射孔；
(5)将WST和射孔GSA从井筒套管移除；
(6)将RPE布置到所述节流套筒构件中，以安置在RSM中并且创建水力压裂区段；
(7)利用压裂流体对该区段进行压裂；
(8)检查是否所述井筒套管中的所有水力压裂区段都已经完成，如果不是，则继续进行步骤(2)；
(9)允许沿生产方向的流体流动；和
(10)从水力压裂区段开始石油和天然气的生产。
该一般性的方法可以由本文描述的各元素扩展以产生与该整体设计描述相符的许多发明实施例。
系统/方法的变型
本发明预期在石油和天然气的提取的基本主题下的各种变形。前述示例不代表可能全部可能的使用范围。它们旨在列举几乎无限可能性中的一些。
该基本系统和方法可以用各种辅助实施例来扩展，其包括但不限于：
一个实施例，其中所述WST进一步配置为在所述RSM中形成符合安置表面(CSS)；和所述RPE以与所述CSS形状互补的方式配置，以安置在所述CSS中。
一个实施例，其中在所述RSM中机加工出符合安置表面(CSS)；和所述RPE以与所述CSS形状互补的方式配置，以安置在所述CSS中。
·一个实施例，其中，所述WST利用从弹性体、碳化物扣和柳编形式中选择的紧固元件将所述RSM紧固到所述套管的内侧。
·一个实施例，其中所述RSM是可降解的。
·一个实施例，其中所述RPE是可降解的。
·一个实施例，其中所述RSM的材料选自以下所组成的组：铝、铁、钢、钛、钨、铜、青铜、黄铜、塑料和碳化物。
·一个实施例，其中所述RPE的材料选自以下所组成的组：金属、非金属和陶瓷。
·一个实施例，其中所述RPE的形状选自以下所组成的组：球形、柱形和镖形。
·一个实施例，其中
所述井筒套管包括与套管内径(ICD)相关联的套管内表面(ICS)；
其中所述RSM包括与套筒内径(ISD)相关联的套筒内表面(ISS)；和
所述ISD与所述ICD的比值为从0.5到0.99。
·一个实施例，其中所述多个RPE配置为创建不均匀分隔开的水力压裂区段。
·一个实施例，其中所述RPE是不可降解的。
所述RPE保持在RSM之间；和
允许沿生产方向经过RSM中的流体通道的流体流动。
·一个实施例，其中所述RPE是不可降解的；和所述RPE配置为沿生产方向穿过所述RSM。
·一个实施例，其中所述WST在所述RSM的多个点处将所述RSM坐封到所述井筒套管的内表面。
·一个实施例，其中所述RSM的所述套筒内表面包括抛光回接筒(PBR)。
本领域技术人员会认识到，在以上的发明说明书之内教导的元素的组合基础上其他实施例是可能的。
结论
公开了一种用于定位塞以隔离水平、竖直或者倾斜井筒中的压裂区域的井筒塞隔离系统和方法。所述系统/方法包括横向地钻入含烃地层的井筒套管、对大内径(ID)的节流套筒构件(RSM)进行坐封的井筒坐封工具、以及节流塞元件(RPE)。WST连同RSM一起定位在期望井筒位置处。在WST坐封和密封RSM后，在RSM中形成符合安置表面(CSS)。CSS成型为接合/接收被布置到井筒套管中的RPE。接合/安置的RPE隔离RSM的趾向和跟向的流体连通以创建压裂区域。在开始井生产之前移除或者留下RPE，而不需要铣削工序。大ID的RSM减少了石油生产期间的流收缩。
Claims (15)
1.一种井筒塞隔离系统，包括：
(a)节流套筒构件，配置为装入井筒套管并且被配置为通过井筒坐封工具定位在井筒套管中的任何期望位置处，使得所述节流套筒构件密封到所述井筒套管的内表面；和
(b)节流塞元件，配置以定位为安靠到所述节流套筒构件；
其中，(i)所述节流套筒构件在其中具有流动通道或(ii)所述节流套筒构件和所述节流塞元件在其中具有流动通道，以用于沿生产方向经过所述流动通道的生产流体流动。
2.如权利要求1所述的井筒塞隔离系统，其中所述节流套筒构件具有符合安置表面；并且
所述节流塞元件配置为安置在所述符合安置表面中。
3.如权利要求1所述的井筒塞隔离系统，其中所述井筒坐封工具利用弹性体的紧固元件来将所述节流套筒构件紧固到所述套管的内侧。
4.如权利要求1所述的井筒塞隔离系统，其中所述井筒坐封工具利用碳化物扣的紧固元件来将所述节流套筒构件紧固到所述套管的内侧。
5.如权利要求1所述的井筒塞隔离系统，其中所述井筒坐封工具利用柳编形式的紧固元件来将所述节流套筒构件紧固到所述套管的内侧。
6.如权利要求1所述的井筒塞隔离系统，其中所述节流套筒构件的材料包括金属。
7.如权利要求1所述的井筒塞隔离系统，其中所述节流套筒构件的材料包括塑料。
8.如权利要求1所述的井筒塞隔离系统，其中所述节流套筒构件的材料包括纤维。
9.如权利要求1所述的井筒塞隔离系统，其中，
所述井筒套管包括具有套管内径的套管内表面；
所述节流套筒构件包括套筒内径；和
所述套筒内径与所述套管内径的比值为0.5到0.99。
10.一种使用井筒塞隔离系统的井筒塞隔离方法，其中，所述系统包括：
(a)节流套筒构件，配置为装入井筒套管并且配置为通过井筒坐封工具定位在井筒套管中的任何期望位置处；和
(b)节流塞元件，配置以定位为安靠到所述节流套筒构件；
其中，(i)所述节流套筒构件在其中具有流动通道或(ii)所述节流套筒构件和所述节流塞元件在其中具有流动通道，以用于沿生产方向经过所述流动通道的生产流体流动；
其中所述方法包括以下步骤：
(1)安装所述井筒套管；
(2)将井筒坐封工具连同所述节流套筒构件和射孔枪串组件一起布置到井筒套管中的期望井筒位置；
(3)利用所述井筒坐封工具将所述节流套筒构件坐封到所述期望井筒位置处以将所述节流套筒构件密封到井筒套管的内表面；
(4)利用所述射孔枪串组件对含烃地层进行射孔；
(5)将所述井筒坐封工具和所述射孔枪串组件从所述井筒套管中移除；
(6)将所述节流塞元件布置到所述井筒套管中以安置在所述节流套筒构件中，从而创建水力压裂区段；
(7)利用压裂流体对所述区段进行压裂；
(8)检查所述井筒套管中的所有水力压裂区段是否都已经完成，如果不是，则继续进行步骤(2)；
(9)允许沿生产流体流动的方向流体流动；以及
(10)从所述水力压裂区段开始石油和天然气的生产。
11.如权利要求10所述的井筒塞隔离方法，其中坐封步骤包括将所述节流塞元件安置在所述节流套筒构件的符合安置表面中。
12.如权利要求10所述的井筒塞隔离方法，其中，在坐封步骤中，所述井筒坐封工具利用紧固元件将所述节流套筒构件推进抵靠所述套管的内表面。
13.如权利要求10所述的井筒塞隔离方法，还包括：在压裂步骤之后，降解所述套管中的所述节流套筒构件。
14.如权利要求10所述的井筒塞隔离方法，还包括：在压裂步骤之后，降解所述套管中的所述节流塞元件。
15.如权利要求10所述的井筒塞隔离方法，其中，坐封步骤包括：在所述节流套筒构件的多个点处将所述节流套筒构件坐封到所述井筒套管的所述内表面。
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