CN1308705A - 用于断裂地下地层的方法和工具 - Google Patents
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Abstract
一种用于断裂一个围绕一石油和/或天然气井的地下地层(2)的方法,包括在井筒(1)的一个选定的方位放置一个断裂工具(3)并膨胀工具,这样经过一选定的时间过程工具在井筒壁上施加一个周向变化的压力。从而在周围地层中形成一个或多个裂缝(11,12)并同时将一个支撑注入裂缝中,每个裂缝在一选定的方位中与井筒相交叉。
Description
本发明涉及一种用于断裂一个围绕一用于开采液态烃例如原油和/或天然气的井筒的地下地层的方法和工具。
通常通过将一种高压流体泵入一个井的区域中而断裂围绕这样一种井的地下地层，其中所述井的区域与井的其它部分由一对隔离衬垫液压隔离开。施加在围绕此区域的地层上的液压压力则在围绕井的地层中形成裂缝。这些裂缝可以促进石油和/或天然气流入井中，在此情况下一个支撑和/或处理流体可以注入裂缝中，以进一步促进石油和/或天然气的开采。或者裂缝可以将钻井切屑和/或流体排入地层中。
有时将一个可充气的套管充入井筒中，以限制断裂流体进入裂缝中的损失。这种套管的使用从美国专利说明书Nos.2,798,557、2,848,052、4,968,100、4,657,306、5,295,393和3,062,294中公知。
所述美国专利说明书No.3,062,294公开了可膨胀的套管可以装有刀头件，刀头件安装在嵌入套管中的活塞上并且被径向推入地层中，以切削周围地层。切削出的裂缝的方位基本由地层应力决定，这样裂缝通常不与井筒平行。
美国专利说明书No.5,511,615公开了一种用于测量现场井筒应力的工具，所述工具包括三个短缸体部，它们竖直叠置设置。每个缸体部包括两个缸体半部，所述半部压靠在地层上，在一个通常分离缸体半部的平面中形成一个裂缝。缸体部以竖直偏移的方式叠置，这样分离相邻缸体部的缸体半部的平面彼此相互交叉约60°。于是可以精确确定地层应力的尺寸和方位。
美国专利No.’s5,678,088和5,576,488公开了其他的机械式断裂工具，用于通过在地层中的一个选定方位中暂时形成裂缝而测量地层应力，所述裂缝在测量完成后可以重新闭合。
美国专利No.2,687,179公开了一种机械式地层断裂工具，包括一对半管状膨胀件，通过在膨胀件之间夯入一个楔块而将膨胀件在径向相对的方向中压靠在井筒壁上。这种公知的工具可以至少部分控制断裂的方向，但它具有以下缺点，即由夯击作用产生的冲击会损坏井筒壁并且破碎了井筒附近的周围地层，减弱了对断裂过程的控制。法国专利说明书1602480公开了一种断裂工具，其中一对半管状部件由液压压力膨胀。
本发明的一个目的是提供一种用于断裂一地下地层的工具和方法，其中产生的裂缝可以保持打开足够长的时间，以便可以在裂缝中放入一个支撑和一种处理或其他流体，同时与现有的断裂技术相比在井筒中较少引起其他活动的中断。
本发明的方法包括：
-将一个断裂工具移入井筒中，工具可以在井筒壁上施加一个周向变化的压力；
-将断裂工具放置在井筒中选定的井下位置和周向方位上；
-膨胀断裂工具，这样工具在一个选定的时间过程中在井筒壁上施加一个周向变化的压力，从而在周围的地层中产生至少一个裂缝，所述裂缝在一个选定方位与井筒壁相交叉；以及
-在所述时间过程的至少部分时间段中将一个支撑插入至少一个裂缝中。
适当地，工具在井筒壁上施加一个周向变化的压力的时间过程至少为5秒。
本发明方法的一个优点在于可以同时在一个井下限定的方位和围绕井的结构中产生井下限定的裂缝并将一个支撑放入张开的裂缝中，同时引起最少的井的其他活动的中断。断裂方法可以例如当钻井或石油和/或天然气开采操作同时进行时完成。
最好，工具装有一系列地层破碎销柱，当例如在同时进行钻井或石油和/或天然气开采操作中工具完成断裂时，销柱穿入形成的裂缝并从中收回。
最好，断裂工具装有一系裂地层破碎销柱，当工具处于其膨胀状态时销柱插入形成的裂缝并从中收回，从而将破碎的地层碎块推入每个裂缝中，碎块形成在收回断裂工具后保持每个裂缝至少部分张开的支撑。
当裂缝由膨胀的工具形成时，使用破碎销柱便于即时容易地设置支撑而无需从地面注入支撑，这样可以大大减少需要设置支撑的时间并避免了在常规的从地面注入支撑的支撑设置过程中所需的井的其他工作的中断。
如果需要在来自井筒的径向相对、三角形或垂直方向形成裂缝，则可以施加一种断裂工具，它包括至少两个基本纵向切开的和互补管部，它们与工具的一个中心轴线同轴，并且当工具膨胀时由一种液压、机械或热激化记忆金属致动件机构从中心轴线径向推动并压靠在井筒壁上。
可以观察到，从日本专利申请No.4141562和从发表在《材料科学论坛》Vols.56-58(1990)期，pp711-76页上的论文“使用TiNi形状记忆合金的静态岩石破碎机”中公知，可以通过加热一种形状记忆合金膨胀在经过一岩石地层的井筒中的多个半圆柱形膨胀件。公知的静态岩石破碎机可以代替公知的爆破装置，它只有6cm长、4cm宽，并可以包括两个相对的半圆柱形或三个三角形定位或四个垂直定位的膨胀件。可以理解，在本发明的方法中可以使用包括一种有2个、3个、4个或更多膨胀件的类似形状的断裂工具，这取决于所需裂缝的方位和形状。
如果需要在断裂过程中以及之后支撑、保护并稳定井筒壁，则断裂工具可以在一个包含液态烃流体的地层中在一个井流入区中放置在一个可膨胀的有槽管件中，所述管件由于断裂工具的膨胀而膨胀靠在地层上，并且当地层破碎销柱穿入裂缝中时管件由销柱穿透。
一种适用于此方法中的可膨胀的有槽管件是一种带有交错的纵向槽的管件，由于膨胀作用纵向槽变形成为棱柱形。这样一种可膨胀的有槽管件在欧洲专利说明书No.0643795中公开。
在特定的井下开采操作中，需要在围绕一个水平或倾斜的井流入区在所需的方位中形成一对细长的径向相对的裂缝，所述井流入区可以有几百甚至上千米长。
在这种情况下在本发明的方法中，可以使用这样一种断裂工具，断裂工具包括两个互补的半管，每个半管都至少5m长并在相对于工具中心轴线的相对方向中可以径向移动，而且破碎销柱通过半管之间的开口延伸并可在相对于工具中心轴线的径向中膨胀，所述方向基本垂直于其中半管可以移动的方向，并且断裂工具定位和膨胀而岩石破碎销柱受致动以将破碎的地层碎块插入张开的裂缝中，并且随后移过基本相当于半管长度的一个长度，然后定位和膨胀，同时岩石破碎销柱致动以将破碎的地层碎块插入张开的裂缝中，重复上述步骤的顺序直到围绕井流入区的大部分地层被断裂，这样在地层中经过井流入区的很大的长度形成细长的裂缝，这些裂缝在一预定方位与井筒壁相交叉。
因此，本发明的断裂方法适用于促进从一个石油和/或天然气开采井中的流体开采，所述方法可以在井的寿命循环的任何时候进行并对石油和/或天然气开采操作有最小或没有干扰。
或者本发明的断裂方法用于在一个围绕一地下井筒的地层中处置钻井切屑，井筒朝向一个包含石油和/或天然气的地层钻制。在此情况下最好断裂工具形成一个钻井组件的一部分，而包括钻井切屑的钻井流体从钻头泵入围绕工具的裂缝中，并且工具装有一个筛网，可以使钻井流体泵回钻头但防止比筛网网孔的尺寸大的钻井切屑返回井筒。
本发明还涉及一种用于断裂一个地下地层的工具，所述工具包括：
-一具有一中心轴线的工具本体，所述工具本体可转动地连在一个定位部上，这样工具本体可以绕中心轴线相对于定位部转动；
-一用于在相对于中心轴线的一预定角位置中定位工具本体的定位机构。
-多个安装在工具本体上的管状或半管状膨胀件，这样每个膨胀件在相对于工具本体的中心轴线的一径向可以移动；以及
-一个用于在一选定的时间过程中将每个膨胀件压靠在地层上的膨胀机构，使得在使用中膨胀件在井筒壁上施加一个周向变化的压力；以及
-用于在至少部分所述时间过程中将一个支撑插入至少一个裂缝中的装置。
在一种适当的实施例中，工具包括一对半管状膨胀件，膨胀件可相对于工具本体的中心轴线在相对方向中径向移动，而支撑插入装置包括一系列岩石破碎销柱，销柱可相对于中心轴线在基本垂直于所述相对方向的方向中径向移动。
下面参照附图以示例性方式详细描述本发明的断裂方法和工具，其中：
图1是位于一地下井孔中的本发明的一断裂工具的三维局部分解图；
图2是图1的工具在一个井孔中处于收缩状态的剖视图，其中设置一个可膨胀的有槽管；
图3示出图2的工具处于其一个膨胀状态；
图4示出图2和图3的工具，其中岩石破碎销柱通过有槽管压入张开的裂缝中以产生在收回断裂工具之后保持裂缝至少局部打开的支撑；
图5示出包括一楔形膨胀机构的断裂工具，工具的上部展示在一个纵向剖视图中，而下部展示在一个侧视图中；
图6示出图5中沿A-A并从箭头方向看去时工具的一个剖视图；而
图7示出包括四个膨胀段的一个断裂工具的局部剖视示意图。
图1示出一个倾斜的、几乎水平的井筒1，它穿过一个地下石油和/或天然气地层2。
本发明的一个断裂工具3位于井筒1中。工具3包括一个定位部4、一个整平头5和一个装有两个半圆柱形膨胀件7和8的工具本体6。
一系列液压活塞缸组件9设置在工具本体6和膨胀件7、8之间，图中示出两个组件9。通过将一种高压流体泵入液压活塞缸组件9中，膨胀件7和8在一个预定的压力下被压在井筒1的壁上。在膨胀件7和8膨胀之前，工具本体6由一个定位部4中的转动机构(未示出)绕工具的中心轴10转动，直到工具本体6定位成使膨胀件7和8之间的分离面具有一个预定的方位，其中分离面在所示的例子中基本竖直并与图所在平面一致。
通过在图中所示的选定位置膨胀膨胀件7和8，则一旦由部件7和8施加在井筒壁上的横向压力超过一特定值时，一对基本竖直定位的裂缝11和12形成在井筒1之上和之下的地层2中。
部件7和8压靠在井筒壁上，这样在最好至少为5秒长的时间段中所述部件张开裂缝。在此时间中，一系列岩石破裂销柱13(图中示出两个)被压入张开的裂缝11和12中，以将破裂的岩石或其他地层碎块压入裂缝中，这些碎块形成一种支撑，保持裂缝11和12在断裂过程的最后在收回破碎销柱13和膨胀件7、8之后至少部分打开。
断裂工具3连接在一个管道14上，管道14由一个卷管、钻管或一个电缆形成，而且在上述断裂操作之后管道14将工具3推动或拉动通过井筒1，以产生一对邻近井筒1下一段的竖直裂缝，重复以上步骤直到至少相当大一部分井流入区产生裂缝并且在此区之下和之上产生一对细长的裂缝11和12。
在所示的例子中，膨胀件7和8都具有至少5米的长度，而水平的井流入区具有几公里的长度，这样移动工具3经过约5米的距离、然后定位工具体4、并且膨胀和收回膨胀件7和8以及破碎销柱13的循环重复几百次甚至上千次。因此很重要的一点是本发明的断裂工具可以在井中限定的方位中快速启动裂缝并可以快速将破碎的岩石和地层颗粒插入生成的裂缝中，这样可以提供一种有效的断裂方法。
图2是图1的断裂工具3在一个井筒1中处于一种收回状态的剖视图，其中一个可膨胀的有槽管件15膨胀靠在井筒壁16上。
管件15已膨胀，这样其交错的初始为纵向的槽17张开成为一种棱柱形。
在图2中所示的收回状态中，部件7和8形成一个基本为管状的外壳，它包括工具本体6、活塞和缸体组件9以及收回的岩石破碎销柱13。
图3示出图1和2的工具3处于膨胀状态，其中管状半圆柱形膨胀件7和8由液压活塞和缸体组件9压靠在有槽管件15上，从而将管件15进一步膨胀成一个椭圆形并使管件15向井筒壁施加一个周向变化的压力P，此压力具有一个通常为水平的方向，并开始形成具有在周围地层2中基本竖直方位的裂缝11和12。
图4示出工具3，其中膨胀件7和8保持在其膨胀状态，这样它们保持裂缝11和12张开，而岩石破碎销柱13压入张开的裂缝11和12中，从而从地层2中释放破碎的岩石碎块18并将碎块18压入裂缝11和12中，以便起一个支撑的作用，用于在收回销柱13和膨胀件7、8以及从井筒回收工具3之后保持裂缝11和12至少局部张开。
图4还示出岩石破碎销柱13还穿过并刺破有槽管件15。
图5示出本发明工具的一个变化的实施例，其中工具包括一对半圆柱形膨胀件20和21，它们可滑动地安装在一个支承体的两个锥形部上，所述支承体包括两个部分22和23，它们可以由一个活塞缸体组件24、25彼此相对轴向移动。工具本体的一个部分22形成缸体25而工具本体的另一个部分23与活塞24相连。膨胀件20和21包括榫形物25，榫形物在图6中也示出并可以经过一对形成在支承体的锥形部中的导向槽27和28。这样，通过在箭头29A的方向中将活塞24液压推入缸体25中，膨胀件20和21在由箭头30A所示的径向相反的方向中被径向推离工具的中心轴线31，而通过在箭头29B的方向中将活塞24推出缸体25，膨胀件20和21如箭头30B所示向中心轴线31收回。
用于在图5和图6中所示定位工具并断裂周围地层的步骤与参照图1至4所示的步骤相似。
图7示出本发明断裂工具的另一种变化的实施例，其中工具包括四个半圆柱形膨胀件33,34,35和36，它们安装在一个两部分的支承体37的两个锥形部上，支承体除了在锥形部上有四个导向槽38外与图5和6中所示的工具的支承体相似。
这样，通过推动两部分支承体37的锥形部彼此分开，部件33-36的榫形物39可以通过导向槽38滑动，这样膨胀件33-36在四个相互垂直的方向中径向离开支承体37，这些方向由箭头39表示。
在所述垂直方向39中部件的径向膨胀开始在包围断裂工具的地层41中形成四个互相垂直的裂缝40。图7中所示的工具以与图1中所示的工具相同的方式定位和循环膨胀并移动，以便在地层41中在相互垂直的方向中形成一组四个细长裂缝。
图7中所示的工具特别适用于绕一个钻井组件产生裂缝，其中围绕井筒可以形成大量的裂缝40，钻井切削物被排到裂缝中。在此情况下最好断裂工具可以滑动地围绕一个钻井组件的钻杆42，而且断裂工具逐步向下经过正在钻制的井筒，同时进行钻井操作。通过循环载有钻井切屑的钻井流体经过裂缝40并由一个沙网(未示出)防止钻井切屑重新进入井筒，裂缝40可以逐步填满钻井切屑，这些切屑随后起一个支撑的作用，在收回和回收断裂工具之后保持裂缝40至少部分张开。
Claims (13)
1．一种用于断裂一个围绕一用于开采液态烃流体的井筒的地下地层的方法，包括以下步骤：
-将一个断裂工具移入井筒中，工具可以在井筒壁上施加一个周向变化的压力；
-将断裂工具放置在井筒中选定的井下位置和周向方位上；
-膨胀断裂工具，这样工具在一个选定的时间过程中在井筒壁上施加一个周向变化的压力，从而在周围的地层中产生至少一个裂缝，所述裂缝在一个选定方位与井筒壁相交叉；以及
-在所述时间过程的至少部分时间段中将一个支撑插入至少一个裂缝中。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中工具在井筒壁上施加一个周向变化的压力的时间过程至少为5秒。
3．如权利要求2所述的方法，其特征在于，断裂工具装有一系裂地层破碎销柱，当工具处于其膨胀状态时销柱插入形成的裂缝并从中收回，从而将破碎的地层碎块推入每个裂缝中，碎块形成支撑，在收回断裂工具后保持每个裂缝至少部分张开。
4．如权利要求2所述的方法，其特征在于，断裂工具包括至少两个基本在纵向切开的并互补的管段，所述管段与工具的中心轴同轴，并且当工具膨胀时由一种液压机械或热激化记忆金属致动件机构从中心轴径向被推动并靠在井筒壁上。
5．如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，断裂工具位于一个在含有液态烃流体的地层中的井流入区中的可膨胀的有槽管件中，所述管件由于断裂工具的膨胀而膨胀靠在地层中，并且所述管件在当销柱插入裂缝中时由地层破碎销柱窝穿透。
6．如权利要求5所述的方法，其特征在于，断裂工具包括两个互补的半管，每个半管都至少5m长并在相对于工具中心轴线的相对方向中可以径向移动，而且破碎销柱通过半管之间的开口延伸并可在相对于工具中心轴线的径向中膨胀，所述方向基本垂直于其中半管可以移动的方向，并且断裂工具定位和膨胀而岩石破碎销柱受致动以将破碎的地层碎块插入张开的裂缝中，并且随后移过基本相当于半管长度的一个长度，然后定位和膨胀，同时岩石破碎销柱致动以将破碎的地层碎块插入张开的裂缝中，重复上述步骤的顺序直到围绕井流入区的大部分地层被断裂，这样细长的裂缝在地层中形成经过井流入区的很大的长度，这些裂缝在一预定方位与井筒壁相交叉。
7．一种用于从一个液态烃流体开采井增加流体开采量的方法，所述方法包括将一个有槽管件插入井的流入区中，并随后根据权利要求6所述的方法通过在有槽管件中移动和膨胀一个断裂工具而膨胀和刺穿有槽管件的相邻段。
8．一种用于将钻井切屑放置在一个围绕一用于开采液态烃流体的井筒的地层中的方法，所述方法包括根据权利要求4所述的方法在井筒中膨胀一个断裂工具并将钻井切屑做为支撑插入与膨胀的工具相邻的裂缝中。
9．如权利要求8所述的方法，其特征在于，断裂工具形成一个钻井组件的一部分，而包括钻井切屑的钻井流体从钻头泵入围绕工具的裂缝中，并且工具装有一个筛网，可以使钻井流体泵回钻头但防止比筛网网孔的尺寸大的钻井切屑返回井筒。
10．一种用于断裂一个围绕一用于开采液态烃流体的井孔的地下地层的工具，所述工具包括：
-一具有一中心轴线的工具本体，所述工具本体可转动地连在一个定位部上，这样工具本体可以绕中心轴线相对于定位部转动；
-一用于在相对于中心轴线的一预定角位置中定位工具本体的定位机构。
-多个安装在工具本体上的管状或半管状膨胀件，这样每个膨胀件在相对于工具本体的中心轴线的一径向可以移动；以及
-一个用于在一选定的时间过程中将每个膨胀件压靠在地层上的膨胀机构，这样在使用中膨胀件在井筒壁上施加一个周向变化的压力；以及
-用于在至少部分所述时间过程中将一个支撑插入至少一个裂缝中的装置。
11．如权利要求10所述的工具，其特征在于，工具包括一对半管状膨胀件，膨胀件可相对于工具本体的中心轴线在相对方向中径向移动，而支撑插入装置包括一系列岩石破碎销柱，销柱可相对于中心轴线在基本垂直于所述相对方向的方向中径向移动。
12．如权利要求10所述的工具，其特征在于，支撑插入装置包括一个支撑碎块注入设备。
13．如权利要求12所述的工具，其特征在于，工具形成一个钻井组件的一部分并围绕一段距一钻头一选定距离的钻杆，这样在钻井过程中膨胀件可以膨胀并且断裂周围的地层，并且钻井切屑可以做为一种支撑插入断裂的地层中。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102959181A (zh) * | 2010-06-30 | 2013-03-06 | 韦尔泰克有限公司 | 破裂系统 |
| CN103443397A (zh) * | 2011-01-17 | 2013-12-11 | 恩弗拉卡公司 | 使用天然气和惰性净化流体的用于地下地层的压裂系统和方法 |
| CN104080999A (zh) * | 2011-12-23 | 2014-10-01 | 沙特阿拉伯石油公司 | 在钻井的同时进行压裂的方法 |
| CN105793519A (zh) * | 2014-07-25 | 2016-07-20 | 螺旋面有限责任公司 | 使用螺旋射孔重新打开开采层的方法 |
| CN111982614A (zh) * | 2019-05-23 | 2020-11-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 造缝装置、用于模拟真实岩石驱替实验过程的系统及工艺 |
| CN113811665A (zh) * | 2019-05-15 | 2021-12-17 | 国际壳牌研究有限公司 | 用于井下套管的打孔和注入工具及其使用方法 |
| CN116906020A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-10-20 | 徐州工程学院 | 一种页岩气增产设备及增产方法 |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003029614A2 (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-10 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Tool and method for measuring properties of an earth formation surrounding a borehole |
| GB0128667D0 (en) | 2001-11-30 | 2002-01-23 | Weatherford Lamb | Tubing expansion |
| US7886831B2 (en) | 2003-01-22 | 2011-02-15 | Enventure Global Technology, L.L.C. | Apparatus for radially expanding and plastically deforming a tubular member |
| US7712522B2 (en) | 2003-09-05 | 2010-05-11 | Enventure Global Technology, Llc | Expansion cone and system |
| GB2432866A (en) | 2004-08-13 | 2007-06-06 | Enventure Global Technology | Expandable tubular |
| US7213641B2 (en) * | 2004-11-02 | 2007-05-08 | Stinger Wellhead Protection, Inc. | Fracturing head with replaceable inserts for improved wear resistance and method of refurbishing same |
| CA2536957C (en) * | 2006-02-17 | 2008-01-22 | Jade Oilfield Service Ltd. | Method of treating a formation using deformable proppants |
| US7748458B2 (en) * | 2006-02-27 | 2010-07-06 | Geosierra Llc | Initiation and propagation control of vertical hydraulic fractures in unconsolidated and weakly cemented sediments |
| US8151874B2 (en) | 2006-02-27 | 2012-04-10 | Halliburton Energy Services, Inc. | Thermal recovery of shallow bitumen through increased permeability inclusions |
| US20080060849A1 (en) * | 2006-09-12 | 2008-03-13 | Entchev Pavlin B | Shape memory alloy vibration isolation device |
| US7814978B2 (en) * | 2006-12-14 | 2010-10-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Casing expansion and formation compression for permeability plane orientation |
| GB0712345D0 (en) | 2007-06-26 | 2007-08-01 | Metcalfe Paul D | Downhole apparatus |
| US7640982B2 (en) | 2007-08-01 | 2010-01-05 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method of injection plane initiation in a well |
| US7647966B2 (en) | 2007-08-01 | 2010-01-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method for drainage of heavy oil reservoir via horizontal wellbore |
| US7640975B2 (en) | 2007-08-01 | 2010-01-05 | Halliburton Energy Services, Inc. | Flow control for increased permeability planes in unconsolidated formations |
| US7832477B2 (en) | 2007-12-28 | 2010-11-16 | Halliburton Energy Services, Inc. | Casing deformation and control for inclusion propagation |
| US8820400B2 (en) | 2008-03-20 | 2014-09-02 | Oil States Energy Services, L.L.C. | Erosion resistant frac head |
| US7789133B2 (en) * | 2008-03-20 | 2010-09-07 | Stinger Wellhead Protection, Inc. | Erosion resistant frac head |
| US8417457B2 (en) * | 2009-07-08 | 2013-04-09 | Baker Hughes Incorporated | Borehole stress module and methods for use |
| GB201019358D0 (en) | 2010-11-16 | 2010-12-29 | Darcy Technologies Ltd | Downhole method and apparatus |
| US8973651B2 (en) * | 2011-06-16 | 2015-03-10 | Baker Hughes Incorporated | Modular anchoring sub for use with a cutting tool |
| US8955585B2 (en) | 2011-09-27 | 2015-02-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Forming inclusions in selected azimuthal orientations from a casing section |
| US9151147B2 (en) * | 2012-07-25 | 2015-10-06 | Stelford Energy, Inc. | Method and apparatus for hydraulic fracturing |
| US8807206B2 (en) * | 2012-11-27 | 2014-08-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Perforating gun debris retention assembly and method of use |
| WO2014092854A1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | Schlumberger Canada Limited | Mechanically assisted fracture initiation |
| CN103244097B (zh) * | 2013-05-16 | 2016-04-20 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 中深煤层控制多裂缝压裂方法 |
| CN103912255B (zh) * | 2014-03-18 | 2017-01-04 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院 | 一种油气井水力振荡压裂工艺 |
| CN104806221A (zh) * | 2015-05-06 | 2015-07-29 | 北京大学 | 非常规油气储层液化石油气压裂改造方法 |
| US9745839B2 (en) * | 2015-10-29 | 2017-08-29 | George W. Niemann | System and methods for increasing the permeability of geological formations |
| CA3001550C (en) | 2015-11-05 | 2020-04-07 | Saudi Arabian Oil Company | Triggering an exothermic reaction for reservoirs using microwaves |
| CA3002240A1 (en) | 2015-11-05 | 2017-05-11 | Saudi Arabian Oil Company | Methods and apparatus for spatially-oriented chemically-induced pulsed fracturing in reservoirs |
| CN113390298B (zh) * | 2021-06-10 | 2023-03-31 | 河南理工大学 | 一种co2致裂器的串联电路连接装置 |
| US11619098B2 (en) | 2021-08-17 | 2023-04-04 | Saudi Arabian Oil Company | Double acting rotary and hammering tool |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2687179A (en) * | 1948-08-26 | 1954-08-24 | Newton B Dismukes | Means for increasing the subterranean flow into and from wells |
| US3062294A (en) * | 1959-11-13 | 1962-11-06 | Gulf Research Development Co | Apparatus for fracturing a formation |
| FR1602480A (en) * | 1968-12-30 | 1970-11-30 | Fracturing rock formations in well bore | |
| US3897975A (en) * | 1971-04-12 | 1975-08-05 | Caterpillar Tractor Co | Method for fracture of material in situ with stored inertial energy |
| SU1222837A1 (ru) * | 1984-06-28 | 1986-04-07 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Устройство дл образовани направленных трещин в скважинах |
| SU1668641A1 (ru) * | 1989-06-26 | 1991-08-07 | Ухтинское Производственное Геологическое Объединение По Разведке Нефти И Газа "Ухтанефтегазгеология" | Способ перфорации скважины, обсаженной обсадной колонной, и устройство дл его осуществлени |
| US5224556A (en) * | 1991-09-16 | 1993-07-06 | Conoco Inc. | Downhole activated process and apparatus for deep perforation of the formation in a wellbore |
| RU2007552C1 (ru) * | 1991-12-06 | 1994-02-15 | Шеляго Владимир Викторович | Способ гидроразрыва пласта и устройство для его осуществления |
| US5226749A (en) * | 1992-07-08 | 1993-07-13 | Atlantic Richfield Company | Waste disposal in hydraulically fractured earth formations |
| US5355802A (en) * | 1992-11-10 | 1994-10-18 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for perforating and fracturing in a borehole |
| US5511615A (en) * | 1994-11-07 | 1996-04-30 | Phillips Petroleum Company | Method and apparatus for in-situ borehole stress determination |
| US5576485A (en) * | 1995-04-03 | 1996-11-19 | Serata; Shosei | Single fracture method and apparatus for simultaneous measurement of in-situ earthen stress state and material properties |
| US5675088A (en) * | 1995-04-03 | 1997-10-07 | Serata; Shosei | Method and apparatus for automatic monitoring of tectonic stresses and quantitative forecast of shallow earthquakes |
-
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-
2000
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9163495B2 (en) | 2010-06-30 | 2015-10-20 | Welltec A/S | Fracturing system |
| CN102959181A (zh) * | 2010-06-30 | 2013-03-06 | 韦尔泰克有限公司 | 破裂系统 |
| CN102959181B (zh) * | 2010-06-30 | 2016-03-30 | 韦尔泰克有限公司 | 破裂系统 |
| CN103443397B (zh) * | 2011-01-17 | 2016-08-17 | 米伦纽姆促进服务有限公司 | 使用天然气和惰性净化流体的用于地下地层的压裂系统和方法 |
| CN103443397A (zh) * | 2011-01-17 | 2013-12-11 | 恩弗拉卡公司 | 使用天然气和惰性净化流体的用于地下地层的压裂系统和方法 |
| CN104080999A (zh) * | 2011-12-23 | 2014-10-01 | 沙特阿拉伯石油公司 | 在钻井的同时进行压裂的方法 |
| CN105793519A (zh) * | 2014-07-25 | 2016-07-20 | 螺旋面有限责任公司 | 使用螺旋射孔重新打开开采层的方法 |
| CN113811665A (zh) * | 2019-05-15 | 2021-12-17 | 国际壳牌研究有限公司 | 用于井下套管的打孔和注入工具及其使用方法 |
| CN113811665B (zh) * | 2019-05-15 | 2024-04-05 | 国际壳牌研究有限公司 | 用于井下套管的打孔和注入工具及其使用方法 |
| CN111982614A (zh) * | 2019-05-23 | 2020-11-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 造缝装置、用于模拟真实岩石驱替实验过程的系统及工艺 |
| CN111982614B (zh) * | 2019-05-23 | 2023-11-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | 造缝装置、用于模拟真实岩石驱替实验过程的系统及工艺 |
| CN116906020A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-10-20 | 徐州工程学院 | 一种页岩气增产设备及增产方法 |
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