CN110168191B - 对钻井进行封堵和压力测试的方法 - Google Patents

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Abstract

一种封堵延伸到地层中的钻井以便临时或永久废弃该钻井的方法。该方法包括：将封堵设置和验证工具(PPVT)通过该钻井传送到封堵形成位置，PPVT包括用于将封堵材料递送到钻井中的托管架、布置在该托管架的一端处的能够膨胀的封隔器以及布置在该能够膨胀的封隔器下方的压力传感器；以及操作该能够膨胀的封隔器，以在所述钻井中于该压力传感器上方形成密封。该方法还包括将封堵材料从该托管架递送到该钻井的在该能够膨胀的封隔器上方的区域中，从而在该钻井中形成封堵，此后在该封堵上方产生压力变化，并使用该压力传感器验证该封堵的完整性。

Description

对钻井进行封堵和压力测试的方法
技术领域
本发明涉及一种封堵延伸到含烃地层中的钻井的方法。本发明还涉及一种对被封堵的钻井进行压力测试的方法。本发明还提供了一种用于对钻井进行封堵和压力测试的装置。
背景技术
石油和天然气钻井通常具有三个不同的目的：作为碳氢化合物的生产器；用于储层压力支撑或用于沉积目的的水或气体的注入器；或者作为勘探钻井。在某些情况下，可能需要完善地封堵和密封这些钻井，例如，在钻井达到其寿命终点后并且将钻井保持使用在经济上是不可行的(所谓的“封堵和废弃”)或者出于某些临时目的(例如“槽恢复”)。执行钻井封堵与由于油田退役而永久性废弃钻井有关，或者与出于新的地质钻井目标建造新的井筒(被称为侧钻或槽恢复)而永久性废弃钻井的一部分有关。
通过使用钻机钻孔到储层中并随后将钢管、套管或衬管的区段插入孔中以赋予井筒结构完整性来构造钻井。将水泥注入套管或衬管的外部与地层之间，随后将管道插入套管中以将井筒连接到地面。为便于参考，插入钻井中的所有这些实体在此被称为“管件”。当要临时或永久废弃储层时，必须在钻井的整个横截面上建立封堵。这通常通过将管件拉到地面或者通过段铣将管件从井筒中移走来实现。随后在钻井的整个横截面上建立封堵，以便隔离储层并防止地层流体在储层之间流动或者地层流体流动到达地面。通常需要从井筒移走管件，这是由于通常不可能确定管件(或多个管件)后面、即管件(或多个管件)与地层之间的密封剂(例如水泥)的质量是否足以形成封堵的部分，因而必须安装和验证全新的横截面封堵。
为了不必从钻井中移走管件的整个长度，可以将工具插入钻井中，以便在待在该处形成封堵的位置下方的点处切断管件，使得仅管件的上部分离部分从钻井中移走。还可以使用铣削工具在待在该处形成封堵的位置处铣削掉管件的一部分，或者使用射孔弹或射孔枪来在所述位置处移走管件的一部分。
钻井封堵不当后果十分严重，因而确保钻井充分封堵和密封是非常重要的。然而，准确地确定钻井封堵的质量可能是困难的，因此法规通常会过度地通过一些显著的余量来指定封堵要求。法规可能要求例如封堵废弃的钻井以便将钻井密封至少50米。如果可以在原位充分确定封堵的质量，则可以放宽要求，例如，减小封堵的长度，而不会牺牲安全性。减少的封堵长度可以显着降低操作成本。
WO 2014/117848涉及一种出于确定封堵质量的目的而对被封堵的钻井进行压力测试的方法。根据该文献，在钻井中在纵向层段开的位置处形成两个或更多个封堵。在钻井的表面和相邻封堵间的中间空间之间提供流体连通路径。通过将加压的流体引入中间空间来执行封堵的压力测试。通过该流体连通路径引入流体。随后，中间区域中的压力传感器使得能够确定封堵中的至少一个的完整性。
WO 2015/044151涉及一种密封钻井的方法，其中，采用线缆将托管架定位在井筒内的一位置，该位置处已经在安装于井筒中的管道中形成一个或多个开口以暴露地层。通过托管架注入密封剂(例如水泥)，以在所述位置处形成封堵。
WO 2014/117846涉及一种封堵钻井的方法，其中，在延伸通过钻井的管件或多个管件中引爆一个或多个射孔弹，以便移走、碎片化和/或切断围绕钻井的整个圆周的管件的一个或多个区段，从而暴露周围的地层或水泥。该钻井的暴露区域随后被使用密封材料填充，以便在钻井内形成一个或多个封堵。
US 2,918,124A、US 2009/260817A1、US 2003/150614A1、US 5,667,010A、US 3,053,182A、WO 2012/096580A1和US 2005/028980A1描述了涉及钻井封堵和废弃的方法。
目前，通常通过从钻井顶部通过钻管或盘管泵送水泥来执行封堵的设置。由于设置的不确定性和其它流体的污染，每个封堵需要相当长的长度，例如50米，以达到所需的封堵完整性。在水泥被设置且固化之后，水泥封堵通常承受较大的向下力，例如10吨，并且测试压力以确保水泥固化得当。这构成了水泥封堵的完整性测试，以确保其满足例如永久或临时废弃的钻井的特定标准。
发明内容
本发明的第一个方面涉及一种封堵延伸到地层中的钻井以便临时或永久废弃钻井的方法。所述方法包括将封堵设置和验证工具(PPVT)通过延伸穿过钻井的管件传送到封堵形成位置，PPVT包括：用于将封堵材料递送到所述钻井中的托管架、布置在所述托管架的一端处的能够膨胀的封隔器以及布置在所述能够膨胀的封隔器下方的压力传感器。随后操作所述能够膨胀的封隔器以在所述钻井中于所述压力传感器上方形成密封。随后将封堵材料从所述托管架递送到所述钻井的位于所述能够膨胀的封隔器上方的区域中，从而在所述钻井中形成封堵。此后在所述封堵上方产生压力变化，并使用所述压力传感器验证所述封堵的完整性。
在本发明的上下文中，“托管架”可以是管件，其具有或不具有附接的仪器，密封剂通过所述管件部署。
在将PPVT通过管件传送到封堵形成位置的步骤之前，可以在封堵形成位置下方安装机械封堵或封隔器。机械封堵可以是桥塞。
所述方法还可以包括在将所述PPVT传送到所述封堵形成位置的所述步骤之前，在管件中形成开口以至少在上部第一位置和下部第二位置暴露所述地层，其中：所述机械封堵或封隔器被安装在所述第二位置下方；以及所述能够膨胀的封隔器在所述第一位置和所述第二位置之间抵靠所述管件的区段密封。
验证封堵的完整性可以包括探测压力传感器的输出的变化。PPVT还可以包括一个或多个温度传感器，并且所述方法还可以包括在将所述封堵材料从所述托管架递送的所述步骤期间利用所述一个或多个温度传感器监测所述封堵材料的水合。
来自压力传感器和/或一个或多个温度传感器的读数的信号可以在封堵材料从托管架递送到封堵形成位置期间和/或在封堵材料从托管架传送到封堵形成位置之后穿过封堵无线地传输，即穿过封堵材料无线地传输。无线传输可以借助于电磁波或声波，或者其组合。例如，射频发射器可以接近于压力传感器定位，例如，定位在能够膨胀的封隔器内或其附近。相应的射频接收器可以定位在托管架上，位于一旦形成封堵而在所述封堵上方的位置，借此发射器和接收器被布置成以合适的频率提供来自压力传感器和/或一个或多个温度传感器的数据通信链路。接收器可以通过或经由PPVT的托管架或者经由沿着托管架本体延伸的线缆/光纤连接与井口通信，以便将压力和/或温度传感器读数传递到地面。可选择地，如果射频被选择成使得可以在位于封堵下方的发射器和位于井口的接收器之间直接建立可靠的无线通信链路，则可以将接收器设置在井口本身处。
PPVT可以在线缆、钻管或盘管上传送。
所述方法还可以包括将PPVT与线缆或钻管断开并将线缆或钻管收回到地面，以使PPVT保持原位，从而形成封堵的一部分。
所述方法还可以包括在将所述封堵材料从所述托管架递送的所述步骤之前，将所述托管架与所述能够膨胀的封隔器和压力传感器断开，并且在设置所述封堵材料之后，借助所述线缆或钻管将所述托管架收回到地面，同时将所述压力传感器留下就位。
所述方法还可以包括在将所述封堵材料从所述托管架递送的所述步骤期间使所述PPVT振动。
本发明的第二个方面涉及一种封堵设置和验证工具(PPVT)，其包括托管架、布置在托管架的一端处的能够膨胀的封隔器；以及布置在能够膨胀的封隔器下方的压力传感器。
PPVT还可以包括一个或多个温度传感器，所述一个或多个温度传感器沿着所述托管架在所述能够膨胀的封隔器上方分布。所述托管架可以包括用于递送封堵材料的多个喷嘴。
为了有效地封堵钻井，本发明人已经认识到，期望减小封堵的长度。但是，为了减小封堵的长度，验证/完整性测试变得更加重要。另外，期望能够使用用于设置封堵的同一工具来验证封堵。
发明人已认识到，期望与封堵形成同时执行封堵的压力测试，而不需要附加的钻机/线缆时间/旅程且不牺牲封堵质量的评估。实际上确实可以就传统的方法改进对封堵质量的评估。
本发明可以设置更短但经改进的封堵，这些封堵可以在没有任何额外的传送时间的情况下进行测试和验证，例如，本发明可以消除在设置封堵之后将单独的验证工具向下移动到钻井下的需要。
本发明的实施例可以利用单个工具来设置并验证封堵。另外，工具本身可以在设置封堵之后成为永久性封堵的一部分，并且不需要从钻井中收回，从而节省了成本/时间并降低了操作复杂性。所述工具还可用于使来自压力和温度计的信号能够通过所述工具本体传输，而不会对封堵的完整性产生任何影响。
本发明的第三个方面涉及一种封堵延伸到地层中的钻井以便临时或永久废弃所述钻井的方法。所述方法包括将封堵设置和验证工具(PPVT)通过所述钻井传送到封堵形成位置，所述PPVT包括用于将封堵材料递送到所述钻井中的托管架、布置在所述托管架的一端处的能够膨胀的封隔器、以及一个或多个传感器；以及操作所述能够膨胀的封隔器，以在所述钻井中形成密封。所述方法还包括将封堵材料从所述托管架递送到所述钻井的在所述能够膨胀的封隔器上方的区域中，从而在所述钻井中形成封堵，此后将所述托管架留在原位，以通过固化的所述封堵提供用于由一个或多个传感器输出的信号的通信路径。
本发明的第四个方面涉及封堵延伸到地层中的钻井以便临时或永久废弃钻井的方法。所述方法包括将封堵设置和验证工具(PPVT)通过所述钻井传送到封堵形成位置，所述PPVT包括用于将封堵材料递送到所述钻井中的托管架、布置在所述托管架的一端处的能够膨胀的封隔器以及位于所述托管架的注射喷嘴上方的皮碗封隔器；操作所述能够膨胀的封隔器，以在所述钻井中形成密封；以及将封堵材料从所述托管架递送到所述钻井的在所述能够膨胀的封隔器上方且在所述皮碗封隔器下方的区域中，从而在所述钻井中形成封堵。
本发明的上述方面中的每个可以适用于使得用于将封堵材料递送到钻井中的托管架、能够膨胀的封隔器和布置在能够膨胀的封隔器下方的压力传感器不形成单个装置(即，单个PPVT)，而是作为分开的元件进入钻井中。例如，第一元件可以包括能够膨胀的封隔器，在其下侧具有压力传感器(可选地还有温度传感器)，而第二元件包括可以用于将封堵材料传送到钻井中的托管架，并且在第四个方面中，皮碗封隔器还位于托管架的注射喷嘴上方。该第一元件可以首先、即在托管架之前进入钻井中，并且能够膨胀的封隔器可以抵靠管件的在第一位置和第二位置之间的区段密封。随后，经过一段时间，托管架可以在设置封堵材料之前落在能够膨胀的封隔器上。在这种示例中，压力和/或温度传感器如上所述地无线地与托管架/井口通信会是有利的，使得一旦托管架落在能够膨胀的封隔器上，就不需要在托管架与已安装的能够膨胀的封隔器之间建立有线连接。
附图说明
图1a-1c示意性地示出了通过爆炸移除钻井套管的一些部分以暴露周围地层来使钻井套管作好准备的阶段；
图2示出了在设置封堵之前被定位在钻井中位于封堵形成位置处的封堵设置和验证工具(PPVT)；
图3示出了使用图2的PPVT设置封堵；
图4是示出了对钻井进行封堵和压力测试的方法的流程图；
图5示出了用于在井下利用皮碗封隔器形成封堵的步骤；以及
图6详细示出了使用皮碗封隔器的封堵形成。
具体实施方式
参考图1a-1c，钻井包括在周围地层102内的井筒100。套管(管件)104和在套管和地层之间的水泥层106位于井筒内。衬管或其它管件、可以预先从该套管内移走，至少是在待封堵的层段上。可选择地，这种衬管或其它管件可以保留在套管内，最终被嵌在封堵内。
通过任何可行的方法打开待封堵的钻井层段中的套管。例如，在图1a-1c中，通过使用射孔弹108径向地打开套管的较短区段。利用这种射孔弹的方法被描述于WO 2014/117846 A1中。该射孔弹被引爆110(图1b)，这导致在套管内围绕套管的大致整个圆周的多个切口112(图1c)，从而暴露周围地层和水泥。在各切口之间，套管大致保持完整。可使用能够将套管朝着地层打开的可选方法，例如，通过段铣或者通过射孔、冲洗和泥塞(PWC)，或使用除水泥之外的密封剂的PWC类工艺。
参考图1a-1c和图2，机械封堵114被安装在打开的层段下方。机械封堵可以在移除套管之前或之后设置。如图2所示，机械封堵被设置在最下面的打开区段下方，使得机械封堵下方的套管大致完整。本领域技术人员将认识到如何如图2所描绘地设置机械封堵114，因此在此不提供具体细节。机械封堵可以是例如桥塞或类似物。
封堵设置和验证工具(PPVT)116使用钻管、盘管或线缆118传送，被下降到打开区域。借助于线缆的传送会是最具成本效益的。这在图2中示出。PPVT包括细长管状本体，该细长管状本体具有用于设置封堵材料的一个或多个喷嘴120，即PPVT的细长管状本体区段可以是传统的托管架。能够膨胀的封隔器122位于细长管状本体的端部上，在喷嘴下方。工具头124在能够膨胀的封隔器下方，该工具头124包括压力传感器126和温度传感器128。在一些实施例中，工具头124上可能没有温度传感器128。能够膨胀的封隔器和工具头可以是单个单元，其在将PPVT部署到钻井下之前被固定到托管架区段(PPVT的细长管状体)上。
PPVT被定位在钻井中，使得能够膨胀的封隔器122位于最下方的射孔区域130(或打开的套管区段)上方，但位于倒数第二个射孔区域132下方。通常，在PPVT的能够膨胀的封隔器下方至少有一个射孔区域是足够的。一旦PPVT降低到正确位置，该能够膨胀的封隔器被启动。该封隔器形成大致压力密闭的密封。因此，在能够膨胀的封隔器122和位于其下方的机械封堵114之间形成小的“测试体积”。该测试体积允许使用压力传感器126高度灵敏地监测其内的压力变化，可选地结合温度传感器128来监测测试体积的其它性质，从而获得关于该测试体积区域的附加信息。如果该体积大得多，例如，如果在该能够膨胀的封隔器下面没有机械封堵114，则可能无法进行如此灵敏的压力测量。因此，本发明人已经认识到，通过形成小的测试体积提高了测量灵敏度，从而实现了封堵性能的更可靠和更灵敏的认证。然而，本发明在没有机械封堵114安装在该能够膨胀的封隔器下方的情况下仍可以操作，虽然压力测量灵敏度潜在降低。另外，本发明也可以在没有如附图所示的多个分立开口的情况下操作，并且该能够膨胀的封隔器可以改为抵靠在大的打开区域中的地层膨胀，使暴露的地层位于能够膨胀的封隔器的上方和下方。
参考图3，一旦PPVT处于正确位置，托管架从能够膨胀的封隔器释放并且在PPVT上的喷嘴120被打开且封堵材料134被从PPVT泵出，从而排出可能位于工具外部的任何环状空间流体并用封堵材料替代其以便形成封堵。封堵材料的设置可以通过PPVT托管架的喷嘴或通过托管架本身的底部。例如，当托管架从能够膨胀的封隔器释放时，如图3所示，封堵材料可以从托管架的底部泵出，而不是从喷嘴泵出或者补充于从喷嘴泵出。在该步骤的这部分期间，振动力会是有益的。封堵材料可以是能够形成永久性封堵的任何物料，例如水泥。封堵材料被设置成使得其在托管架的外侧和内侧平衡(即，使得托管架的内侧和外侧的静水压力相同)，从而通过环状空间和PPVT在地层间形成横截面封堵。在设置封堵期间，确保在封堵上方至少有一个被射孔或打开的套管区段，例如如图3所示的最上面的射孔区域150。
可选择地，当PPVT上的喷嘴打开时，托管架可以保持附接到能够膨胀的封隔器。如此，托管架成为最终封堵的一部分并且不会被收回到地面。如上所述的方法的其它方面也适用于该场景。
一旦封堵材料固化，封堵134上方的压力可以减小或增加，以便执行封堵的压力测试。PPVT的工具头124具有压力传感器126和温度传感器128，其可以通过PPVT本体将压力和温度读数沿钻井向上发送。信号可以通过泥浆脉冲或通过在PPVT工具和套管之间的连接器装置通过该套管来沿钻井向上传输。例如，在形成封堵之前托管架从能够膨胀的封隔器释放的情况下，可以使用泥浆脉冲从位于能够膨胀的封隔器下方的压力/温度传感器传输信号，该信号被在封堵上方的托管架或者钻管/线缆上的接收器拾取，并通过电磁装置(例如在管布置上使用线缆或信号)进一步沿钻井向上传输。可选择地，在设置封堵期间托管架保持附接到能够膨胀的封隔器的情况下，PPVT工具的本体可以用作在能够膨胀的封隔器下方的传感器与上方的钻井套管之间的导电桥。在两种场景下，托管架都有助于将由传感器收集的数据传输到井口，以便监测钻井中的状况。可选择地，PPVT可以具有被结合到其中(例如，在PPVT的壁中)的光纤线缆，以便来自工具头上的压力和/或温度传感器的数据信号进一步沿钻井向上朝着井口传输。光纤线缆本身也可以用作分布式或局部式压力和温度传感器。
在一些实施例中，表示来自压力传感器和/或一个或多个温度传感器的读数的信号可以在封堵材料从托管架递送到封堵形成位置期间和/或在封堵材料从托管架递送到封堵形成位置之后穿过封堵无线地传输，即穿过封堵材料无线地传输。无线传输可以借助于电磁波或声波，或者其组合。例如，射频发射器可以接近压力传感器定位，例如，定位在能够膨胀的封隔器内或其附近。相应的射频接收器可以定位在托管架上，位于一旦形成封堵而在该封堵上方的位置，借此发射器和接收器被布置成以合适的频率提供来自压力传感器和/或一个或多个温度传感器的数据通信链路。接收器可以通过或经由PPVT的托管架或者经由沿着托管架本体延伸的线缆/光纤连接与井口通信，以便将压力和/或温度传感器读数传递到地面。可选择地，如果射频被选择成使得可以在位于封堵下方的发射器和位于井口的接收器之间直接建立可靠的无线通信链路，则可以将接收器设置在井口本身处。
通过在封堵的整个长度上施加压差并实时监测封堵下方的压力，可以测试封堵的完整性(称为“完整性测试”的过程)。在图3中，在封堵134上方施加压力P1，同时监测在封堵下方的压力P2——在能够膨胀的封隔器和机械封堵之间的层段中的压力。如果封堵的完整性良好，则不会期望封堵下方的压力P2随着压力P1施加在封堵上方而改变。这是由于在没有任何穿过封堵的泄漏、例如在地层和封堵的侧面之间没有泄露的情况下，在封堵的最靠近井口的顶侧和封堵的底部之间没有流体连通路径。能够膨胀的封隔器和机械封堵之间的小层段有效地用作小的测试体积，其使得能高度灵敏地监测封堵的完整性。这个小的测试体积中的压力传感器126与地层链接是很重要的，这就是优选地在封堵下方存在射孔区域(例如图3中的区域130)的原因。这使得能探测穿过封堵的泄漏，即通过感测测试体积中的压力变化来探测穿过封堵的泄漏。出于同样的原因，在封堵上方存在至少一个射孔区域也是重要的，所述射孔区域是图3中的区域150。
PPVT可以配备有附加的温度传感器，其沿着PPVT(其实际上是长钢管)的在能够膨胀的封隔器上方的本体分布，以监测水泥固化过程。温度传感器可以沿着工具本体分布，以在设置水泥期间和在设置水泥之后监测水泥水合。图3示出了形成封堵后的PPVT，其中140-146是附加的温度传感器。取决于封堵的长度，可以使用任意数量的温度传感器。
图4是涉及根据本发明的实施例的封堵钻井的方法的流程图。该方法需要通过钻井管件将PPVT传送到封堵形成位置，S1。一旦到达封堵形成位置，操作PPVT的能够膨胀的封隔器以在钻井中于PPVT的压力传感器上方形成密封，S2。随后，将封堵材料从PPVT的托管架递送到钻井的在能够膨胀的封隔器上方的区域中，从而在钻井中形成封堵，S3。一旦封堵已形成并固化，在该封堵上方例如通过增大封堵上方的钻井中的流体压力来形成压力变化，S4。通过监测位于封堵下方的压力传感器的读数来验证封堵的完整性，S5。
图5示出了形成用于封堵钻井的可选步骤的一部分的一系列步骤1至5。附图标记201指示水泥固位(cemented-in)套管，同时附图标记202指示生产衬套。标记203指示生产封隔器。在步骤1中，生产衬套在套管内是完整的，但是在步骤2中在生产封隔器上方被移除。此后，使用线缆204将射孔枪205引入到套管中。如标记206所示，枪的引爆导致对套管进行射孔。
在移除线缆与所附接的射孔枪之后，在步骤3中，将水泥托管架207引入到套管中，位于邻近射孔的位置处。水泥托管架靠近其下端设置有喷嘴，以便允许水泥通过托管架泵送到与生产衬套相邻的区域和位于生产衬套上方的区域中。皮碗封隔器208在喷嘴的正上方设置在保持器209内。机械封隔器210被附接到托管架的底部，位于喷嘴的下方。在图3中，该封隔器210已被启动，以封闭生产衬套202内的空间。
步骤4示出了将托管架207稍微提升以便将其从封隔器210释放之后的情况。这也将皮碗封隔器208从保持器209释放，导致皮碗封隔器膨胀并且与套管201接触。为了有助于这种膨胀，皮碗封隔器可以由弹性的弹性体材料制成，其使得封隔器在其释放之前能容纳在保持器内。
步骤6示出了将密封剂、例如水泥通过托管架207和出口喷嘴泵送到机械封隔器210上方的空间中。由于皮碗封隔器208的凹形形状，由注入的水泥施加的力迫使皮碗封隔器抵靠套管壁，从而进一步增强密封效果。这又将皮碗封隔器和托管架向上推动，直到形成了轴向尺寸足够的封堵211。为了便于皮碗封隔器和托管架的向上运动，在井口处托管架可以安装在液压活塞或类似物上。
图6示出了图5的步骤5的装置和步骤的细节，其显示了密封剂从托管架流出到套管内部并随后通过射孔流出到周围地层中。
图5和图6未示出上文参考图2和图3描述的机械封隔器和压力传感器。但是，设想到这些是为了能够对使用皮碗封隔器建立的封堵进行压力测试而存在。
虽然在上述实施例中，PPVT至少将托管架、能够膨胀的封隔器和传感器包括为单个工具，但在可选的实例中，托管架、能够膨胀的封隔器和设置在能够膨胀的封隔器下方的压力传感器不形成单个装置(即，单个PPVT)而是作为分开的元件进入钻井中。在示例性实施例中，第一元件包括能够膨胀的封隔器，在其下侧具有压力传感器(可选地还有温度传感器)，而第二元件包括用于将封堵材料递送到钻井中的托管架，并且可选地还包括位于托管架的注射喷嘴上方的皮碗封隔器。该第一元件可以首先、即在托管架之前进入钻井中，并且能够膨胀的封隔器可以抵靠管件的在第一位置和第二位置之间的区段密封。随后，经过一段时间，托管架可以在设置封堵材料之前落在能够膨胀的封隔器上。在这种示例中，压力和/或温度传感器如上所述地无线地与托管架/井口通信会是有利的，使得一旦托管架落在能够膨胀的封隔器上，就不需要在托管架与已安装的能够膨胀的封隔器之间建立有线连接。
本领域技术人员将理解到，在不脱离本发明的区域的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。具体而言，应当理解到，可以使用形成(水泥/密封剂)封堵的各种可选方法来代替上述那些方法。

Claims (19)

1.一种封堵延伸到地层中的钻井以便临时或永久废弃所述钻井的方法，所述方法包括：
将封堵设置和验证工具通过所述钻井传送到封堵形成位置，所述封堵设置和验证工具包括用于将封堵材料递送到所述钻井中的托管架、布置在所述托管架的一端处的能够膨胀的封隔器以及布置在所述能够膨胀的封隔器下方的压力传感器和温度传感器；
操作所述能够膨胀的封隔器以在所述钻井中于所述压力传感器上方形成密封；
将封堵材料从所述托管架递送到所述钻井的位于所述能够膨胀的封隔器上方的区域中，从而在所述钻井中形成封堵；以及
此后在所述封堵上方产生压力变化，并使用所述压力传感器和所述温度传感器验证所述封堵的完整性，
其中，所述温度传感器和所述压力传感器被布置在所述钻井的层段中，所述钻井的所述层段包括至少一个射孔区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在将所述封堵设置和验证工具传送到所述封堵形成位置之前，在所述封堵形成位置下方安装机械封堵或封隔器。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述机械封堵或封隔器是桥塞。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述机械封堵或封隔器跨越钻井套管的整个范围安装，或者安装在保持在所述钻井套管内的衬套内。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在将所述封堵设置和验证工具传送到所述封堵形成位置之前，在钻井套管中形成开口以至少在上部第一位置和下部第二位置暴露所述地层，其中：
所述机械封堵或封隔器被安装在所述第二位置下方；以及
所述能够膨胀的封隔器在所述第一位置和所述第二位置之间抵靠所述套管的区段或者抵靠所述套管内的衬套密封。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，验证所述封堵的完整性包括探测由所述压力传感器提供的输出信号的变化。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述封堵设置和验证工具还包括一个或多个另外的温度传感器，并且所述方法还包括在将所述封堵材料从所述托管架递送期间或之后利用所述一个或多个另外的温度传感器监测所述封堵材料的水合。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，来自所述压力传感器的信号通过或经由所述封堵设置和验证工具的所述托管架传输到井口。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述封堵设置和验证工具被在线缆或钻管上传送。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在递送所述封堵材料之后将所述托管架留在原位，从而使所述托管架在所述封堵固化时形成所述封堵的一部分。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在设置所述封堵之后，所述托管架通过固化的所述封堵提供用于由一个或多个传感器输出的信号的通信路径。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在将所述封堵材料从所述托管架递送之前，将所述托管架与所述能够膨胀的封隔器和压力传感器断开，并且在设置所述封堵材料之后，借助线缆或钻管将所述托管架收回到地面，同时将所述压力传感器留下就位。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在将所述封堵材料从所述托管架递送期间使所述托管架振动。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述托管架包括位于设置在所述托管架中的注射喷嘴上方的皮碗封隔器，所述皮碗封隔器增大所述封堵材料的注射压力。
15.一种封堵设置和验证工具，包括：
托管架，所述托管架用于将封堵材料递送到钻井的区域中以形成封堵；
能够膨胀的封隔器，所述能够膨胀的封隔器被布置在所述托管架的一端处；
压力传感器和温度传感器，所述压力传感器和所述温度传感器被布置在所述能够膨胀的封隔器下方；以及
用于在所述封堵上方产生压力变化的装置，以使用所述压力传感器和所述温度传感器来验证所述封堵的完整性。
16.根据权利要求15所述的封堵设置和验证工具，其特征在于，所述封堵设置和验证工具还包括一个或多个温度传感器，所述一个或多个温度传感器沿着所述托管架在所述能够膨胀的封隔器上方分布。
17.根据权利要求15所述的封堵设置和验证工具，其特征在于，所述托管架包括一个或多个喷嘴，所述一个或多个喷嘴在所述能够膨胀的封隔器上方接近于所述托管架的端部部分。
18.根据权利要求15所述的封堵设置和验证工具，其特征在于，所述封堵设置和验证工具包括用于将所述托管架与部署机构分离以使得所述托管架能留在原位的分离装置。
19.一种封堵延伸到地层中的钻井以便临时或永久废弃所述钻井的方法，所述方法包括：
将封堵设置和验证工具通过所述钻井传送到封堵形成位置，所述封堵设置和验证工具包括用于将封堵材料递送到所述钻井中的托管架、布置在所述托管架的一端处的能够膨胀的封隔器、以及压力传感器和温度传感器；
操作所述能够膨胀的封隔器，以在所述钻井中形成密封；
将封堵材料从所述托管架递送到所述钻井的在所述能够膨胀的封隔器上方的区域中，从而在所述钻井中形成封堵；以及
此后将所述托管架留在原位，以通过固化的所述封堵提供用于由所述压力传感器和所述温度传感器输出的信号的通信路径，其中，所述温度传感器和所述压力传感器被布置在所述钻井的层段中，所述钻井的所述层段包括至少一个射孔区域。
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