CN108368735A - 井下系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于对井进行完井的井下系统。该井下系统包括具有壁部并构造成布置在井的井孔中的井下井管结构和用于在井下井管结构与井孔的壁部之间的环空中膨胀的第一环状屏障。第一环状屏障包括:用于安装为井下井管结构的一部分的管状部件,管状部件具有第一膨胀开口和外表面;可膨胀金属套筒,围绕管状部件并具有面向管状部件的内表面和面向井孔壁部的外表面;第一连接部件和第二连接部件,构造成分别将可膨胀金属套筒的第一端部和第二端部与管状部件连接;以及在可膨胀金属套筒的内表面与管状部件之间的环形空间,可膨胀金属套筒通过对着膨胀开口对管状部件加压以将环形空间加压至膨胀压力而被膨胀。井下系统还包括在井下井管结构的壁部中的第一穿孔。穿孔至少局部地用酸溶性材料堵塞。本发明还涉及用于对根据本发明的井下系统进行完井的完井方法。
Description
技术领域
本发明涉及用于对井进行完井的井下系统,该井下系统包括具有壁部并构造成布置在井的井孔中的井下井管结构;用于在井下井管结构与井孔的壁部之间的环空中膨胀的第一环状屏障;和在井下井管结构的壁部中的第一穿孔。此外,本发明涉及一种对井下系统进行完井的完井方法。
背景技术
含烃井可以非常不同的方式和非常不同的设计进行完井,并且所用的设计取决于在其中钻井的地层的地质结构和组成。在于钻井和完井期间经受高损失的盐下油田中,十分重要的是,井管结构在环状屏障被膨胀以前保持封闭,从而经受高压损失的区域可在打开以从该区域进行生产之后被封闭。
此外,当在其中井管结构被加压以在一次下入作业中膨胀多个环状屏障的情况下使用可膨胀环状屏障时,井管结构需要封闭,从而使得井管结构能被加压至特定压力。随后,该井管结构需要被打开以允许含烃流体从地层进入井管结构。为此,井管结构经常通过在环状屏障膨胀后借助射孔枪对井管结构穿孔而被打开以用于生产。然而,这样的爆轰引起井管结构在非预期的区域中泄漏的风险,并且因此滑动套筒往往是优选的。然而,通过用工具介入该井来操纵这样的滑动套筒花费时间并且当今无法按石油公司希望的那样远程进行。
发明内容
本发明的一个目的是完全或部分地克服现有技术中的上述缺点和不足。更特别地,一个目的是提供一种改进的井下系统,该井下系统具有构造成通过对井管结构进行加压而被膨胀的环状屏障,在该系统中用于生产的打开可远程地且容易地实现。
从下面的描述中将变得显而易见的上述目的以及众多的其它目的、优点和特征由根据本发明的方案来实现,即通过来用于对井进行完井的井下系统来实现,该井下系统包括:
-具有壁部并构造成布置在井的井孔中的井下井管结构;
-用于在井管结构与井孔的壁部之间的环空中膨胀的第一环状屏障,所述第一环状屏障包括:
-用于安装为所述井下井管结构的一部分的管状部件,所述管状部件具有第一膨胀开口和外表面;
-可膨胀金属套筒,围绕所述管状部件并具有面向所述管状部件的内表面和面向所述井孔的壁部的外表面;
-第一连接部件和第二连接部件,所述第一连接部件和所述第二连接部件构造成分别将所述可膨胀金属套筒的第一端部和第二端部与所述管状部件连接;以及
-在所述可膨胀金属套筒的内表面与所述管状部件之间的环形空间,所述可膨胀金属套筒通过对着所述膨胀开口对所述管状部件加压以将所述环形空间加压至膨胀压力而被膨胀;以及
-在所述井下井管结构的壁部中的第一穿孔,
其中,所述穿孔至少局部地用酸溶性材料堵塞。
井下井管结构可具有最接近井的顶部的第一端部以及第二端部,该第二端部可构造成被关闭或可在将井下井管结构插入井中时被关闭,并且该第二端部可包括第二穿孔,在该第二穿孔中布置有用于关闭该第二端部的可爆破元件。通过在该第二端部中具有可爆破元件,环状屏障可被膨胀,因为该井下井管结构被关闭,并且之后该井管结构被加压至膨胀压力以上的压力以使可爆破元件爆破,从而酸能向下流通通过酸溶性材料以溶解该塞子。
在一个实施例中,所述材料可包括铝。
此外,用由所述材料制成的塞子堵塞的所述第一穿孔可构造成耐受高于所述膨胀压力的第一压力。
此外,所述塞子可具有本体部和凸缘,所述本体部延伸进入所述穿孔中并且所述凸缘抵靠所述井管结构的内表面。
此外,所述塞子的本体部可具有孔洞。通过具有中空的本体部,可通过所述孔洞建立井管结构的内侧与环空之间的流体连通。
所述本体部可具有用于启动所述本体部与所述凸缘之间的分离的凹口。
此外,用所述材料堵塞的所述第一穿孔可构造成耐受高于所述膨胀压力的第一压力。
此外,所述可爆破元件可构造成在爆破压力下爆破。
用所述材料堵塞的所述第一穿孔可构造成耐受高于所述爆破压力的第一压力。
所述井下系统还可包括第二环状屏障,并且所述穿孔可布置在所述第一环状屏障与所述第二环状屏障之间。
此外,所述井下系统还可包括对着所述穿孔布置并具有露出所述穿孔的第一初始位置的滑动套筒。
在另一实施例中,所述环状屏障可具有仅一个连接部件或不具有连接部件。
此外,所述井下系统还可包括:
-布置在所述井下井管结构内部的内井管结构,所述内井管结构包括壁部;
-第一内环状屏障和第二内环状屏障,每个内环状屏障包括:
-用于安装为所述内井管结构的一部分的管状部件,所述管状部件具有内膨胀开口;
-可膨胀金属套筒,所述可膨胀金属套筒围绕所述管状部件并具有面向所述管状部件的内表面和面向所述井下井管结构的壁部的外表面;
-第一连接部件和第二连接部件,所述第一连接部件和所述第二连接部件构造成分别将所述可膨胀金属套筒的第一端部和第二端部与所述管状部件连接;以及
-在所述可膨胀金属套筒的内表面与所述管状部件之间的环形空间,所述可膨胀金属套筒通过对着所述内膨胀开口对所述管状部件加压以使所述环形空间加压至内膨胀压力的方式而被膨胀;以及
-在所述内井管结构的壁部中的第二穿孔。
在一个实施例中,可在所述第二穿孔中布置爆破隔膜/爆破盘,所述爆破隔膜构造成在高于所述内膨胀压力的爆破压力下爆破。
此外,所述内井管结构可包括对着所述第二穿孔布置的滑动套筒。
此外,所述井下井管结构可包括其它的环状屏障。
此外,所述内井管结构可包括其它的环状屏障。
此外,所述井下井管结构可包括布置在两个环状屏障之间的其它的第一穿孔。
此外,所述内井管结构可包括布置在两个内环状屏障之间的其它的第二穿孔。
所述井下系统还可包括构造成关闭和/或打开所述滑动套筒的工具。
在一个实施例中,所述工具可布置在井的底部或可在需要的时候被插入。
此外,所述井下系统还可包括投入式工具(dart tool),该投入式工具具有可充胀元件和用于与所述滑动套筒中的凹槽接合的突伸元件。
本发明还涉及一种用于对上述完井系统进行完井的完井方法,包括以下步骤:
-将井下井管结构插入到井孔中;
-对所述井下井管结构加压以使环状屏障膨胀;以及
-酸化酸溶性材料以清空第一穿孔。
上述完井方法还可在酸化酸溶性材料的步骤之前包括将所述井管结构加压至高于所述膨胀压力的压力以使在环状屏障下方位于井管结构的第二端部中的可爆破元件爆破。
此外,所述井管结构可包括滑动套筒,所述滑动套筒在露出所述第一穿孔的打开位置被送入孔中。
在一个实施例中,所述完井方法还可在酸化所述酸溶性材料的步骤之前包括插入内井管结构的步骤。
此外,所述完井方法还可在酸化所述酸溶性材料的步骤之前且在插入所述内井管结构的步骤之后包括将所述内井管结构加压至内膨胀压力以使与所述内井管结构连接的所述内环状屏障膨胀的步骤。
此外,所述完井方法还可在酸化所述酸溶性材料的步骤之前且在将所述内井管结构加压至所述内膨胀压力之后包括将所述内井管结构加压至爆破压力以使爆破隔膜爆破的步骤。
最后,所述完井方法还可在将所述内井管结构加压至爆破压力以使爆破隔膜爆破的步骤之后使酸经第二穿孔进入位于所述内井管结构、所述井下井管结构和所述内环状屏障之间的第二环空中以酸化所述酸溶性材料。
附图说明
下面将参考后附的示意图更详细地描述本发明及其许多优点,所述示意图出于示例目的仅示出了一些非限制性的实施例,其中:
图1示出了具有与未膨胀的环状屏障连接的井下井管结构的井下系统的局部剖视图;
图2示出了图1的井下系统的局部剖视图,其中,环状屏障处于已膨胀位置;
图3示出了具有布置在井下井管结构内的内井管结构的另一井下系统在与内井管结构连接的环状屏障被膨胀之前的局部剖视图;
图4示出了图1的井下系统的局部剖视图,其中,内环状屏障处于已膨胀位置;
图5示出了具有被插入用于操纵滑动套筒从而覆盖/露出内井管结构中的第二穿孔的工具的另一井下系统的局部剖视图;
图6示出了具有用于顺序地操纵多个滑动套筒的投入式工具的又一井下系统的局部剖视图;
图7示出了在井管结构的第二端部中具有爆破隔膜的再一井下系统的局部剖视图;
图8示出了具有塞子和处于其打开位置的滑动套筒的井下系统的一部分的剖视图;
图8A示出了图8的局部放大图;以及
图9示出了图8的井下系统的一部分的剖视图,其中滑动套筒已使凸缘从本体部分离。
所有的附图是高度示意性的,未必按比例绘制,并且它们仅示出了阐明本发明所必需的那些部件,省略或仅暗示了其它部件。
具体实施方式
图1示出了用于对井2进行完井的井下系统100,其包括具有壁部1a并构造成布置在井的井孔3中的井下井管结构1。如图2所示,井下系统100包括构造成在井下井管结构1与井孔3的壁部5之间的环空4中膨胀的第一环状屏障10、10a。第一环状屏障10、10a包括构造成安装为井下井管结构1的一部分的管状部件11。管状部件11具有第一膨胀开口12和外表面14。第一环状屏障10、10a还包括可膨胀金属套筒15,其围绕管状部件11并具有面向管状部件的外表面14的内表面16,可膨胀金属套筒还具有面向井孔3的壁部的外表面17。第一连接部件18构造成将可膨胀金属套筒15的第一端部20与管状部件11连接,并且第二连接部件19构造成将可膨胀金属套筒的第二端部21与管状部件连接。在可膨胀金属套筒15的内表面与管状部件11的外表面14之间限定出环形空间22(如图2所示)。第一环状屏障10、10a被设定并因此通过如此方式被膨胀,即通过对着第一膨胀开口加压管状部件11内部的流体以用流体将环形空间22加压至膨胀压力从而使可膨胀金属套筒15膨胀的方式被膨胀。井下井管结构1的壁部具有第一穿孔23,该第一穿孔至少局部地用酸溶性材料24堵塞,从而该穿孔构造成能抵挡高于膨胀压力的第一压力。材料24主要包括铝,从而酸能溶解该材料并清空穿孔23。
当使井管结构具有通过加压井管结构内部的流体并允许加压流体经膨胀开口流入并进入环形空间而被膨胀的环状屏障时,用于后续的含烃流体的生产的穿孔需要被封闭以便能加压该井管结构。在加压和膨胀之后,在已知完井中的生产穿孔需要通过对着穿孔布置的滑动套筒来被打开。然而,这不得不在一个单独的下入作业中完成并且具有无法滑动该套筒并因此无法打开来在一个或多个生产区域中进行生产的风险。出于这种原因以及其他原因,井管结构往往通过在环状屏障膨胀后借助穿孔枪对井管结构进行穿孔而被打开以用于生产。然而,这样的爆轰引起井管结构在非预期的区域中泄漏的风险,并且因此滑动套筒是优选的。在使滑动套筒滑动并借此露出穿孔之后,用酸对井管结构进行加压以酸化地层并增大生产接触面积和因此增大地层接触。
通过用酸溶性材料至少局部地堵塞第一穿孔,介入井以使滑动套筒滑动的步骤或下入作业可被省掉,因为,酸提供了经穿孔进入地层的手段。在对着一个第一穿孔23的一个生产区域生产太多水的情况下,可通过滑动滑动套筒以切断经对着该区域的第一穿孔的流动来关掉该区域。因此,滑动套筒26在处于其打开位置时被送入孔中。
如能在图2中看到的,井下系统100还包括用于隔离第一生产区域101的第二环状屏障10、10b,并且该第一穿孔23布置在第一和第二环状屏障10、10a、10b之间。井下系统100还包括第三环状屏障10、10c,用于在第二与第三环状屏障10、10b、10c之间隔离出第二生产区域102。井下井管结构1在底部由配装至球座47的球46关闭。以这种方式,整个井管结构1能从其顶部加压以膨胀环状屏障10。井管结构1也可例如通过塞子等关闭。
井下系统100还包括滑动套筒26,该滑动套筒对着第一穿孔23布置并具有露出第一穿孔的第一初始位置,从而第二次下入作业对于打开第一穿孔来说不是必须的。然而,例如如果生产区域中的一个开始生产水,则滑动套筒26可在之后被关闭,可通过滑动对着来自那个区域的水经其流过的穿孔布置的滑动套筒而来关闭该区域。
为了使环状屏障10、10a、10b、10c的可膨胀金属套筒15膨胀,井管结构1的内部被加压,从而在一个加压步骤中调定多个环状屏障10。在环状屏障10a、10b、10c之间的第一穿孔被由酸溶性材料24制成的塞子9堵塞并且塞子9构造成耐受高于膨胀压力的第一压力。如图7所示,井下井管结构1具有第一端部6和第二端部7。第一端部6最靠近井的顶部并且第二端部7在将井下井管结构1插入到井的井孔中时被关闭。第二端部7包括第二穿孔52,在该第二穿孔52中布置有可爆破元件8,并且第二穿孔52还布置在所有的环状屏障10的下方。通过在第二端部7中具有可爆破元件8,环状屏障10可被膨胀,因为井下井管结构1被可爆破元件8关闭,并且随后,井管结构1被加压至膨胀压力以上的压力以使可爆破元件8爆破,从而酸能够向下流通通过酸溶性材料24以溶解塞子9。在已知方案中,下降以用于关闭金属井管结构从而能够对金属井管结构进行加压的球不得不在流体能在金属井管结构中流通之前被钻出。通过本方案,第二端部7上的第二穿孔52中的用以关闭井管结构1的可爆破元件8与环状屏障10a、10b、10c之间的第一穿孔23中的由酸溶性材料24制成的塞子9的组合允许环状屏障被膨胀,并且之后可爆破元件8被爆破以打开第二端部7的第二穿孔52,并且酸能被流通以溶解塞子9,并且因此之后在无需通过工具介入井的情况下打开井管结构1以进行生产。可爆破元件8如爆破隔膜被设定成在特定压力下(意味着在特定压力范围内)爆破。如果所有的第一穿孔均用爆破隔膜堵塞,则第一个爆破隔膜爆破将导致压力下降并且剩余的爆破隔膜将不会爆破,并且之后必须向井中插入隔离与每个爆破隔膜相对的区域的工具。本发明因此提供一种井下系统100,其中,环状屏障10可被膨胀并且随后无需介入来打开以用于生产。
在图8中,塞子9具有本体部27和凸缘28,该本体部延伸进入穿孔中并且凸缘抵接井管结构1中的凹槽43的内表面44。凸缘28具有密封机构48以抵靠内表面44密封。本体部具有由凸缘28封闭的孔洞51。如在图8A中所示,本体部在其外表面上具有凹口25,从而如果塞子在酸化时未被溶解,则如图9所示,工具50能介入该井并且工具50的可突伸部55能滑动该套筒并通过力将凸缘28从本体部27上分离。如图9所示,当将凸缘28从本体部27上分离时,本体部27中的孔洞51提供了进入生产区域的通道并且可如箭头指示的那样开始生产。
在图3中,井下系统100还包括布置在井下井管结构1内部的内井管结构29。内井管结构29包括第一内环状屏障30、30a和第二内环状屏障30、30b。每个内环状屏障30均包括用于安装为内井管结构29的一部分的管状部件31。管状部件31具有内膨胀开口32,加压流体经该内膨胀开口进入以使可膨胀金属套筒33膨胀,该可膨胀金属套筒围绕该管状部件并具有面向管状部件的内表面34和面向井下井管结构1的壁部的外表面。第一连接部件35构造成将可膨胀金属套筒33的第一端部37与管状部件31连接,并且第二连接部件36构造成将可膨胀金属套筒的第二端部38与管状部件连接。在可膨胀金属套筒33的内表面34与管状部件31之间形成环形空间39。内环状屏障30、30a、30b的可膨胀金属套筒33通过如此方式被膨胀,即通过对管状部件31加压并使加压流体经内膨胀开口32进入以将环形空间加压至内膨胀压力的方式被膨胀。内井管结构29的壁部包括第二穿孔40,使酸经该第二穿孔进入位于内井管结构29、井下井管结构1和内环状屏障30之间的第二环空45中以酸化井下井管结构1的壁部中的第一穿孔23中的酸溶性材料。
通过具有布置在井下井管结构1中的内井管结构29,完井是双层的并且生产流体从第一生产区域101经第一穿孔23流入,进入第二环空45并进一步经第二穿孔40进入内井管结构29。
如能在图3中看到的,内井管结构29在它的位于内井管结构29的底部的脚部处包括键机构49。这样的目的是在内井管结构29被恢复以用于再次完井或废弃时,井下井管结构1的阀的滑动套筒在内井管结构被取回至地面时关闭。在将内井管结构29拉出井外时,键机构49沿井下井管结构1滑动并接合滑动套筒26的轮廓并且一个一个地将这些滑动套筒滑动至它们的关闭位置。这防止了区域合采和在修井作业期间的重大损失。
内井管结构29可以是具有用于控制从多个区域的流动的、内阀例如滑动套筒26或其它类型的阀的地面控制装置的智能完井。通过在井下井管结构1中的穿孔中使用酸溶性材料,降低了在内井管结构下入时从穿孔中脱出泥浆的风险,同时其确保在内井管结构已位于其井下位置时这些区域打开以用于流动。
为了能如图4所示地使内环状屏障30膨胀,第二穿孔40需要封闭,例如通过滑动套筒42关闭,从而覆盖第二穿孔40。为了移动滑动套筒42以打开第二穿孔40,另一次下入作业是必须的。然而,当爆破隔膜41布置在第二穿孔40中并构造成在高于内膨胀压力的爆破压力下爆破时,内井管结构仅需被加压至爆破压力即可打开第二穿孔。当沿内井管结构向下供应酸时,酸流体可被加压至爆破压力以上的压力并因此能刚好在酸被给送至第二环空以溶解第一穿孔23中的材料24之前使爆破隔膜爆破。因此,酸化的步骤包括使爆破隔膜爆破以打开第二穿孔、酸化第二穿孔23中的酸溶性材料并酸化地层以增加地层接触,所有这些均在一次下入作业中而无需介入该井。
此外,当具有内井管结构时,在已插入内井管结构后,不容易操纵滑动套筒42来覆盖/露出第一穿孔23。因此,在内井管结构上的第二穿孔40中具有爆破隔膜与在井下井管结构1上具有酸溶性材料24的组合使得能够获得在操作上非常安全的完井,因为第一和第二穿孔在处于露出位置时被插入,但分别用酸溶性材料或爆破隔膜“堵塞”,从而穿孔能在内环状屏障30膨胀之后在一次下入作业中被打开。
如在图3和4中示出的那样,井下井管结构1可与其它的环状屏障10连接,并且内井管结构可与其它内环状屏障30连接。井下井管结构1可包括布置在两个相邻的环状屏障10之间的其它的第一穿孔23,并且内井管结构可包括布置在两个相邻的内环状屏障30之间的其它的第二穿孔40。井下系统100可以这种方式而具有除第一和第二生产区域之外的多个生产区域。
在图5中,井下系统100还包括工具50,该工具构造成关闭滑动套筒42并在需要时重新打开它们。工具50包括被径向向外迫压的柔性元件(未示出),但当沿内井管结构的内表面34移动时,它被迫缩回,但当对着滑动套筒42的凹槽62时,柔性元件被允许径向向外突伸并接合凹槽62,并且随着工具50继续沿一个方向移动时,滑动套筒42被移动以打开或关闭穿孔40。工具50可布置在井2的底部并且例如在内井管结构被取回以便修补或更换之前需关闭滑动套筒42时,被插入内井管结构或井下井管结构中的钻管接合。
如图6所示,井下系统100还包括投入式工具60,该投入式工具具有可充胀元件63和构造成与滑动套筒42中的凹槽62接合的突伸元件61。如果在内井管结构被插入时,滑动套筒42处于覆盖第二穿孔40的关闭位置并且需要打开并随后压裂生产区域,则可使用投入式工具60。这就例如是如果仅一个区域被打开并且用酸处理并且当该生产区域生产水的情况下,关闭该区域并且打开并用酸处理另一生产区域。投入式工具60之后被插入到内井管结构中,并且当检测待被操纵的滑动套筒42时,突伸元件61与滑动套筒42的凹槽62接合并且可充胀元件63被充胀。当对可充胀元件63上方的流体进一步加压后,投入式工具60向下移动并且滑动套筒42被迫打开,并且使酸进入第二环空45,酸溶性材料24被溶解并且酸进入第一穿孔23和地层。投入式工具60可用于打开并用酸处理多个区域。当这完成时,滑动套筒42自动关闭。
井2通过将井下井管结构1插入到井孔3中、通过加压井下井管结构以膨胀环状屏障10,并通过随后酸化酸溶性材料24以清空第一穿孔23并允许酸进入第一穿孔进而酸化地层的方式而被完井。
当对如图4所示的双套管完井进行完井时,在与井下井管结构1连接的环状屏障10膨胀之后且在酸处理之前插入内井管结构。在插入内井管结构的步骤之后,将内井管结构加压至内膨胀压力以膨胀内环状屏障30、30a、30b并因此将位于井下井管结构1与内井管结构之间的第二环空45隔离成多个第二环空45。之后,将内井管结构加压至爆破压力以使爆破隔膜41爆破并提供进入第二环空45的通道。爆破隔膜41可每次爆破一个并且因此被额定在不同的爆破压力下,从而例如布置在离井的顶部最远的爆破隔膜被额定至最低爆破压力,以确保它在更靠近井的顶部的下一个爆破隔膜爆破之前爆破。以这种方式,确保了所有的爆破隔膜41均爆破以防止一旦最靠近顶部布置的第一个爆破隔膜爆破,则所有流体均损失在该区域,导致其它的爆破隔膜不爆破。
所述第一穿孔还可包括构造成在高于膨胀压力的爆破压力下爆破以便使环状屏障膨胀的爆破隔膜。
流动控制阀可布置在井管结构中的一个穿孔中以控制进入或离开井管结构的流动。
流体或井筒流体是指存在于油井或气井井下的任何类型的流体,如天然气、石油、油基泥浆、原油、水等。气体是指存在于井、完井、或裸井中的任何类型的气体组分,并且油是指任何类型的油组分,例如原油,含油流体等。气体、油和水流体可因此均分别包括除气体、油和/或水之外的其它元素或物质。
套管、井管结构、井下井管结构、内井管结构或生产套管是指井下使用的与石油或天然气生产有关的任何类型的管、管道、管结构、衬管、管柱等。
在该工具不是完全浸没入套管中的情况下,井下牵引器可用来推动所述工具完全进入井中的位置。井下牵引器可具有带轮子的可突伸的臂部,其中,轮子接触套管的内表面,用于在套管内推进该牵引器和该工具前进。井下牵引器是能够在井下推动或拉动工具的任何类型的驱动工具,例如Well
尽管上面已经结合本发明的优选实施例对本发明进行了描述,但在不背离如下面的权利要求所限定的本发明的情况下可想到的若干变型对本领域技术人员来说将是显而易见的。
Claims (20)
1.用于对井(2)进行完井的井下系统(100),包括:
-具有壁部(1a)并构造成布置在井的井孔(3)中的井下井管结构(1);
-用于在所述井下井管结构与所述井孔的壁部(5)之间的环空(4)中膨胀的第一环状屏障(10、10a),所述第一环状屏障包括:
-用于安装为所述井管结构的一部分的管状部件(11),所述管状部件具有第一膨胀开口(12)和外表面(14);
-可膨胀金属套筒(15),围绕所述管状部件并具有面向所述管状部件的内表面(16)和面向所述井孔的壁部的外表面(17);
-第一连接部件(18)和第二连接部件(19),所述第一连接部件和所述第二连接部件构造成分别将所述可膨胀金属套筒的第一端部(20)和第二端部(21)与所述管状部件连接;以及
-在所述可膨胀金属套筒的内表面与所述管状部件之间的环形空间(22),所述可膨胀金属套筒通过对着所述膨胀开口对所述管状部件加压以将所述环形空间加压至膨胀压力而被膨胀;以及
-在所述井下井管结构的壁部中的第一穿孔(23),其中,所述穿孔至少部分地用酸溶性材料(24)堵塞。
2.根据权利要求1所述的井下系统,其中,所述井下井管结构具有最接近井的顶部的第一端部(6),以及第二端部(7),所述第二端部构造成被封闭,该第二端部包括第二穿孔(52),在该第二穿孔中布置有用于封闭该第二端部的可爆破元件(8)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的井下系统,其中,用由所述材料制成的塞子(9)堵塞的所述第一穿孔构造成耐受高于所述膨胀压力的第一压力。
4.根据前述权利要求中任一项所述的井下系统,其中,所述塞子具有本体部(27)和凸缘(28),所述本体部延伸进入所述穿孔中并且所述凸缘抵靠所述井管结构的内表面(44)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的井下系统,其中,所述塞子的本体部具有孔洞(51)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的井下系统,其中,所述本体部具有凹口(25)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的井下系统,其中,用所述材料堵塞的所述第一穿孔构造成耐受高于所述膨胀压力的第一压力。
8.根据前述权利要求中任一项所述的井下系统,还包括第二环状屏障(10、10b),所述穿孔布置在所述第一环状屏障与所述第二环状屏障之间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的井下系统,还包括对着所述穿孔布置并具有露出所述穿孔的第一初始位置的滑动套筒(26)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的井下系统,还包括:
-布置在所述井下井管结构的内部的内井管结构(29),所述内井管结构包括壁部(29a);
-第一内环状屏障(30、30a)和第二内环状屏障(30、30b),每个内环状屏障均包括:
-用于安装为所述内井管结构的一部分的管状部件(31),所述管状部件具有内膨胀开口(32);
-可膨胀金属套筒(33),围绕所述管状部件并具有面向所述管状部件的内表面(34)和面向所述井下井管结构的壁部的外表面;
-第一连接部件(35)和第二连接部件(36),所述第一连接部件和所述第二连接部件构造成分别将所述可膨胀金属套筒的第一端部(37)和第二端部(38)与所述管状部件连接;以及
-在所述可膨胀金属套筒的内表面与所述管状部件之间的环形空间(39),所述可膨胀金属套筒通过对着所述内膨胀开口对所述管状部件加压以使所述环形空间加压至内膨胀压力而被膨胀;以及
-在所述内井管结构的壁部中的第二穿孔(40)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的井下系统,其中,在所述第二穿孔中布置有爆破隔膜(41),所述爆破隔膜构造成在高于所述内膨胀压力的爆破压力下爆破。
12.根据前述权利要求中任一项所述的井下系统,其中,所述内井管结构包括对着所述第二穿孔布置的滑动套筒(42)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的井下系统,还包括投入式工具(60),该投入式工具具有可充胀元件(63)和用于与所述滑动套筒中的凹槽(62)接合的突伸元件(61)。
14.一种用于对根据前述权利要求中任一项所述的完井系统(100)进行完井的完井方法,包括以下步骤:
-将井下井管结构插入到井孔中;
-对所述井下井管结构加压以使环状屏障膨胀;以及
-酸化酸溶性材料以清空第一穿孔。
15.根据权利要求14所述的完井方法,在酸化所述酸溶性材料的步骤之前还包括将所述井管结构加压至高于膨胀压力的压力以使在环状屏障下方位于井管结构的第二端部(7)中的可爆破元件爆破。
16.根据权利要求14或15所述的完井方法,其中,所述井管结构包括在露出所述第一穿孔的打开位置被下入孔中的滑动套筒(26)。
17.根据权利要求14-16中任一项所述的完井方法,所述完井方法在酸化所述酸溶性材料的步骤之前还包括插入内井管结构的步骤。
18.根据权利要求17所述的完井方法,所述完井方法在酸化所述酸溶性材料的步骤之前且在插入所述内井管结构的步骤之后还包括将所述内井管结构加压至内膨胀压力以使与所述内井管结构连接的所述内环状屏障(30、30a、30b)膨胀的步骤。
19.根据权利要求18所述的完井方法,所述完井方法在酸化所述酸溶性材料的步骤之前且在将所述内井管结构加压至所述内膨胀压力之后还包括将所述内井管结构加压至爆破压力以使爆破隔膜(41)爆破的步骤。
20.根据权利要求18或19所述的完井方法,所述完井方法在将所述内井管结构加压至爆破压力以使爆破隔膜爆破的步骤之后使酸经第二穿孔(40)进入位于所述内井管结构、所述井下井管结构和所述内环状屏障之间的第二环空(45)中以酸化所述酸溶性材料。
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