NO20120814A1

NO20120814A1 - System og metode for dynamisk underbalansert perforering ved bruk av en isoleringsvaeske

Info

Publication number: NO20120814A1
Application number: NO20120814A
Authority: NO
Inventors: Martin Griffith
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2009-12-30
Filing date: 2012-07-17
Publication date: 2012-07-27
Also published as: US8215397B2; BR112012018341A2; WO2011090636A1; US20110155375A1

Abstract

Et system for dynamisk underbalansen perforering av en hydrokarbonbrønn inkluderer et perforeringsfluid lokalisert inne i hydrokarbonbrønnen. En perforeringskanon blir senket ned i perforeringsfluidet og et kompletteringsfluid blir plassert i hydrokarbonbrønnen ovenfor perforeringsfluidet. Et isoleringsfluid blir plassert i hydrokarbonbrønnen ovenfor perforeringsfluidet og nedenfor kompletteringsfluidet. En fremgangsmåte for å perforere en hydrokarbonbrønn inkluderer et perforeringsfluid plassert i hydrokarbonbrønnen. En perforeringskanon blir plassert i perforeringsfluidet. Et kompletteringsfluid blir plassert i hydrokarbonbrønnen. Det blir skapt en lokal underbalansetilstand i hydrokarbonbrønnen. En nedoverstrømning av kompletteringsfluidet i hydrokarbonbrønnen blir sperret.

Description

SYSTEM OG METODE FOR DYNAMISK UNDERBALANSERT PERFORERING VED

BRUK AV ET ISOLERINGSFLUID

KRYSSHENVISNING TIL ANDRE SØKNADER

[0001] Denne søknaden krever prioritet over U.S. Application Serial Number 12/650,350, innlevert den 30. desember, 2009, som er innlemmet her i sin helhet ved henvisning.

FAGOMRÅDE

[0002] Den foreliggende redegjørelsen gjelder fagområdet perforering av hydrokarbonbrønn. Mer spesielt gjelder den foreliggende redegjørelsen dynamisk underbalansert brønnperforering ved å bruke et bokkeringsfluid.

BAKGRUNN

[0003] I utvinningen av hydrokarboner (f.eks. olje, naturgass) er det nødvendig å bore et hull eller en brønn i en under overflaten eller underjordisk hydrokarbonlagerformasjon. Brønnen gir enåre slik at hydrokarbonet kan flyte fra formasjonen til overflaten, Utvinningen av hydrokarboner fra en underjordisk formasjon er kjent som "produksjon. I slik produksjon blir det installert en foring i det borete borehullet for å gi en strukturelt solid åre for utvinningen av hydrokarbon. Dette blir henvist til som en foret brønn. Som et alternativ, blir hydrokarboner utvunnet fra en uforet eller "åpent hull" brønn.

[0004] Det er vanlig praksis å bruke et fluid eller slam inne i borehullet for å skape enhydrostatisk topp. Dette fluidet kan bli vektet for å kontrollere den hydrostatiske toppen slik at et varierende differensialtrykk skapes mellom hydrokarbonformasjonen og borehullet. Borehullet kan bli plassert i en statisk underbalansert tilstand hvor borehullstrykket er lavere enn formasjonstrykket. Hvis borehullstrykket er lik formasjonstrykket, blir borehullet omtalt som å være i en balansert statisk tilstand. En overbalansert statisk tilstand blir oppnådd når borehullstrykket er høyere enn formasjonstrykket.

[0005] Den hydrostatiske toppen blir videre manipulert forkontrollere hydrokarbonproduksjon siden en underbalansert tilstand i brønnen vil dra hydrokarbon fra formasjonen inn i borehullet og muliggjøre produksjon av hydrokarbonet til overflaten.

[0006] For å komplettere en brønn må borehullet og én eller flere hydrokarbonformasjoner tilstøtende borehullet bli perforert for å muliggjøre strømningen av hydrokarbon fra formasjonen inn i borehullet for produksjon til overflaten. Som et alternativ, i en injeksjonsbrønn, kreves det perforering av borehullet og tilstøtende formasjoner for at fluid kan bli injisert inn i formasjonen fra borehullet. En perforeringskanonstreng som inkluderer et mangfold av perforeringskanoner, kan bli senket ned i borehullet slik at perforeringskanonene kan bli avfyrt for å utføre perforeringsoperasjonen. I et foret borehull krever borehullsforingen, i tillegg til hydrokarbonformasjonen, perforering. Likeledes, i et åpent borehull, kan det brukes en kanonstreng til å perforere gjennom filterkaken avsatt på borehullet og inn i den omliggende formasjonen.

[0007] Den eksplosive naturen til perforeringssystemer ved bruk av en streng med perforeringskanoner kan også skade den tilstøtende hydrokarbonformasjonen. Avfyringen av perforeingskanoenen kan knuse sandkornene i formasjonen samt skape boreavfall siden perforeringsladningsavfall kan fylle eller blokkere perforeringskanalene. Et sjokkskadet område av en hydrokarbonformasjon kan ha en resulterende permeabilitet som er lavere enn den til en ubehandlet hydrokarbonformasjonsmatrise. Omfang av skaden på hydrokarbonformasjonsmatrisen og mengden av løst avfall i perforeringstunellene kan avhenge av en rekke forskjellige faktorer, inkludert egenskapene til selve hydrokarbonformasjonen, selve eksplosjonsladningene, trykkforhold, brønnfluid og hydrokarbonegenskaper. Det sjokkskadete området av hydrokarbonformasjonen og løst avfall i perforeringstunellene kan påvirke produktiviteten til produksjonsbrønner eller injeksjonsevnen til injeksjonsbrønner.

[0008] En kjent metode for å oppnå åpne perforeringstuneller er underbalansert perforering. I underbalansert perforering blir perforeringsoperasjonen utført med et statisk borehullstrykk lavere enn formasjonstrykket. Etter opprettelsen av perforeringstuneller, flyter opprinnelig hydrokarboner fra formasjonen gjennom perforeringstunellene og fjerner derved noe av avfallet fra perforeringstunellen.

[0009] Underbalansert perforering kan imidlertid være begrenset med hensyn til effektivitet, sikkerhet eller kostnader avhengig av hydrokarbonformasjonen og andre forhold i borehullet. Når f. eks. formasjonstrykket er høyt og formasjonsmatrisen er svak, kan en for stor underbalansert trykkdifferensial resultere i kollaps av perforeringstunellene og/eller ekstra stor avfallsproduksjon. I et annet eksempel har en underbalansert brønn etter perforering regulerings- og sikkerhetsproblemer med hensyn til uttrekkingen av den brukte perforeringskanonen fra brønnen mens brønnen er i den underbalanserte tilstanden. Dette resulterer i behovet for ytterligere spesialisert utstyr og lengre arbeidstider for å fullføre perforeringen og kanonuttrekking.

[0010] Perforering kan også bli utført i en overbalansert statisk borehullstilstand som forbedrer noen av de negative aspektene ved underbalansert perforering, som bemerket ovenfor. Fordelene med overbalansert perforering blir typisk sett overskygget av et betydelig tap av produktivitet på grunn av økt skade på hydrokarbonformasjonen og perforeringstunellene. Denne negative innvirkningen på produktivitet har vanligvis gjort underbalansert perforering et foretrukket valg for brønnkomplettering.

[0011] Den nylige innføring av dynamisk underbalansert perforering begrenser negativene forbundet med både overbalanserte og underbalanserte perforeringsteknikker. I dynamisk underbalansert perforering blir hele borehullet opprettholdt i en overbalansert tilstand mens en lokalisert underbalansert tilstand blir skapt på perforeringsstedet som begrenser perforeringsskade, og resulterer i produktivitetsfordelene til underbalansert perforering, mens sikkerhets- og effektivitetsfordelene med et overbalansert borehull blir opprettholdt.

[0012] I tillegg til å perforere målhydrokarbonformasjonen, må selve borehullet vanligvis bli satt i stand til å motta hydrokarbonene fra den omliggende formasjonen. I et foret borehull betyr dette perforering av borehullsforingen også, som vanligvis blir gjort på samme tid og på samme måte som perforeringen av den omliggende formasjonen. I et åpent borehull må filterkaken bli fjernet fra sidene til det åpne borehullet før produksjon. I løpet av boringen av et åpent borehull, kan borefluid gå tapt ved lekkasje inn i formasjonen. For å forhindre dette, blir ofte en liten mengde borefluid med hensikt lekket ut for å danne et hardt belegg, filterkaken, på sidene av det åpne borehullet. Denne filterkaken fjernes for at brønnen skal produsere.

SAMMENDRAG

[0013] Et system for dynamisk underbalansert perforering av en hydrokarbonbrønn inkluderer et perforeringsfluid plassert inne i hydrokarbonbrønnen i en målsone tilstøtende en hydrokarbonformasjon. En perforeirngskanon blir senket ned i perforeringsfluidet tilstøtende hydrokarbonformasjonen. Et kompletteringsfluid blir plassert inne i hydrokarbonbrønnen ovenfor perforeringsfluidet. Kompletteringsfluidet setter perforeringsfluidet i en overbalansert tilstand. Et isoleringsfluid blir lokalisert inne i hydrokarbonbrønnen ovenfor perforeringsfluidet og nedenfor kompletteirngsfluidet i borehullet. Isoleringsfluidet har en høyere viskositet enn kompletteringsfluidet.

[0014] En metode for å perforere en hydrokarbonbrønn inkluderer å plassere et perforeringsfluid i hydrokarbonbrønnen ved en målsone tilstøtende en hydrokarbonformasjon. En perforeringskanon blir plassert i perforeringsfluidet i hydrokarbonbrønnen. Et kompletteringsfluid blir plassert i hydrokarbonbrønnen ovenfor perforeringsfluidet i borehullet. Vekten av kompletteringsfluidet setter perforeringsfluidet i en overbalansert tilstand i forhold til trykket til hydrokarbonformasjonen. Et isoleringsfluid plasseres i hydrokarbonbrønnen ovenfor perforeringsfluidet og nedenfor kompletteringsfluidet i borehullet. En dynamisk underbalansert tilstand blir skapt inne i hydrokarbonbrønnen ved målsonen ved å aktivere perforeringskanonen. Flyten av kompleteringsfluidet inn i borehullet inn i målsonen blir hemmet av isoleringsfluidet.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0015] Tegningene illustrerer den beste måten som for tiden blir overveid for å utføre oppfinnelsen. I tegningene :

[0016] Fig. 1 er et foret borehull sett i tverrsnitt og viser en utførelse av det redegjorte systemet;

[0017] Fig. 2 er et åpent borehull sett i tverrsnitt og viser en utførelse av det redegjorte systemet;

[0018] Fig. 3 er et foret borehull sett i tverrsnitt og viser en utførelse av det redegjorte systemet som bruker en trykksvingningsbegrenser;

[0019] Fig. 4 er et foret borehull sett i tverrsnitt og viser en utførelse av det redegjorte systemet som bruker en isoleringspakning; og

[0020] Fig. 5 er et strømningsskjema som viser en utførelse av metoden som blir detredegjort for her.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0021] Som brukt her, indikerer termene "opp" og "ned"; "øvre" og "nedre"; "innen" og "ovenfor"; "oppe i borehull" og "nede i borehull"; og andre liknende termer relative stillinger til et gitt punkt eller element og blir brukt til å klarere beskrive noen elementer i utførelsene offentliggjort her. Vanligvis relaterer disse termene til et referansepunkt slik som overflaten hvor boreoperasjonen blir igangsatt som toppunktet og den totale dybden av brønnen som det laveste punktet.

[0022] Som brukt her, indikerer termen "perforeringsfluid" fluidet som perforeringsladningene krysser før de går inn i formasjonen. Termen "kompletteringsfluid" indikerer fluidet som brukes av operatøren i borehullet for å regulere brønnen i løpet av en perforeringsoperasjon. "Perforeringsfluidet" og "kompletteirngsfluidet" kan være det samme fluidet eller kan være fluider med forskjellig sammensetning.

[0023] Som brukt her, henviser termene "rør", "rørformet" og "rør-" til en krets eller en hvilken som helst form for avrundet, hult apparat generelt, og når det gjelder oljefylte applikasjoner til foring, borerør, produksjonsrør, overflaterør, metallrør, sammenføyde rør, spiralrør og liknende.

[0024] Dynamisk underbalansert perforering kan bli utført på en rekke forskjellige måter. I en 'skyt og rekk"-operasjon blir en dynamisk underbalansert perforeringsmontasje utplassert i en overbalansert brønn. Montasjen genererer en forbigående underbalanse samtidig som perforeringsoperasjonen blir utført. Den overbalanserte tilstanden til brønnen overkommer straks den forbigående underbalansen, og returnerer hele brønnen til en overbalansert tilstand. Kanonstrengen kan deretter trygt bli fjernet fra den overbalanserte brønnen.

[0025] Som et alternativ, i en operasjon utført i et lukket kammer, blir en isolerende mekanisk sperre, slik som en isoleringspakning, satt inn i borehullet over perforeringssystemet. Når kanonene til perforeringssystemet blir aktivert, blir den forbigående dynamiske underbalansen skapt nedenfor isoleringspakningen, men isoleringspakningen holder det overbalanserte kompletteringsfluidet fra å virke nedover på den nyperforerte formasjonen. Formasjonsfluidet beveger seg inn i borehullet til trykket til hydrokarbonformasjonen er lik trykket til borehullet nedenfor isoleringspakningen. Dette kan imidlertid til tider skape en betydelig trykkdifferensial på tvers av isoleringspakningen. Når isoleringspakningen blir frigjort for å trekke tilbake perforeringssystemet, slår det overbalanserte kompetteringsfluidet ned på formasjonsfluidet og forårsaker en "vannhammer" som kan skade utstyr, borehullet eller den nyperforerte formasjonen.

[0026] Fig. 1 illustrerer et eksempel på et nylig presentert system for dynamisk underbalansert perforering av en hydrokarbonbrønn. Et borehull 10 strekker seg fra overflaten (ikke vist) inn i en hydrokarbonformasjon 12. Som vist i fig. 1, er borehull 10 et foret borehull, og derfor, skiller en foring 14 borehullet 10 fra hydrokarbonformasjonen 12.

[0027] For å begynne brønnproduksjon må foringen 14 på målsonen 16 til hydrokarbonformasjonen 12 bli perforert for å lette fluidkommunikasjon mellom hydrokarbonformasjonen 12 og borehullet 10. En perforeirngskanon 18 blir senket ned i borehullet 10 på en vaier eller et rør 20. Perforeringskanonen 18 blir senket ned i borehuller 10 for å rette inn perforeringskanonen 18 med målsonen 16 som skal bli perforert. Borehullet 10 blir fylt med en rekke forskjellige fluider som det vil bli redegjort for i nærmere detalj her. Borehullet 10 inkluderer et perforeringsfluid 22 som omringer perforeringskanonen 18 og blir rettet inn med målsonen 16 for perforering. Store delerav borehullet 10 blir fylt med kompleteringsfluid 24. Kompleteringsfluidet 24 blir brukt til å opprettholde et ønsket trykk i borehullet 10. Til slutt, som det blir redegjort for i mer detalj her, blir et isoleringsfluid 26 plassert mellom kompleteringsfluidet 24 og perforeringsfluidet 22.

[0028] Den kombinerte vekten av perforeringsfluidet 22, kompletteringsfluidet 24 og isoleringsfluidet 26 bruker trykk i borehullet 10 som er likt eller høyere enn trykket til hydrokarbonformasjonen 12. Dette resulterer i en balansert eller overbalansert tilstand inne i borehullet 10. Perforeringskanonen 18 genererer en lokalisert forbigående underbalansert tilstand når perforeringskanonen 18 blir aktivert. Ladninger fra perforeringskanoene sprenger gjennom foringen 14 og danner perforeringstunellene 28 inn i målsonen 16.

[0029] I løpet av den dynamiske underbalansen overstiger trykket til hydrokarbonformasjonen 18 det lokaliserte trykket til borehullet 10 ved målsonen 16 nær perforeringskanonen 18. Hydrokarbonfluid beveger seg derfor fra hydrokarbonformasjonen 12 gjennom den perforerte foringen 14 og de nyskapte perforeringstuneller 28 inn i målsonen

16 til hydrokarbonformasjonen 12 og inn i borehullet 10.1 løpet av den forbigående dynamisk underbalanserte tilstanden, virker den hydrostatiske vekten av kompletteringsfluidet 24 og isoleringsfluidet 26 nedover på hydrokarbonet som flyter ut av hydrokarbonformasjonen 12 og inn i borehullet 10, og "dreper" derved brønnproduksjonen. Men motstandsegenskapene i isolasjonsfluidet 26, som vil blir beskrevet her i nærmere detaljer, hemmer og sinker den nedadgående bevegelsen til kompletteringsfluidet 24 og isoleringsfluidet 26 som lar hydrokarbonet fra hydrokarbonformasjonen 12 gå ut av formasjonen 12 inn i borehullet 10 i en lengre tidsperiode, og resulterer i bedre klarering av perforeringstunellene 28 i foringen 14 og målsonen 16 skapt av perforeringskanonen 18. Denne hydrokarbonstrømningen får lov til å fortsette inntil den nedadgående bevegelsen til kompletteringsfluidet 24 og isolasjonsfluidet 26 virker fullstendig på

hydrokarbonformasjonen 12, og derved gjenoppretter borehullet 10 til en balansert eller overbalansert tilstand og avslutter hydrokarbonproduksjon fra formasjonen 12.

[0030] Det skal merkes at kompletteringsfluidet 24 og perforeringsfluidet 22 kan være de samme eller liknende fluider, eller kan være forskjellige fluider og hver kan bli valgt fra fluidtyper som inkluderer, men ikke er begrenset til, en syre, et løsemiddel, et demulgerende middel eller et annet kompletteirngsfluid eller perforeirngsfluid som er kjent i anførte dokumenter.

[0031] I løpet av kompletteringsoperasjonen, før perforeringen, kan en brønnoperatør identifisere en målforsinkelse for brønnen som skal bli gjenopprettet til den balanserte eller overbalanserte stillingen etter at den forbigående dynamiske underbalanserte stillingen er blitt opprettet. Målforsinkelsen kan bli forutsatt på én av mange måter, inkludert ved å bruke empiriske data fra tidligere brønnoperasjoner eller simuleringer utført med modellprogramvare.

[0032] Fig. 2 viser den samme utførelsen av perforeringssystemet og bruker derfor de samme tall til å identifisere de samme strukturene. I fig. 2 blir perforeringssystemet brukt i et borehull 30 som inkluderer både en foret del 32, hvor borehullet 30 er omringet av en foring 14, og en uforet del 34 hvor det ikke er noen foring mellom borehullet 30 og hydrokarbonformasjonen 12.

[0033] Som bemerket ovenfor, kan borefluidet i løpet av boringen av den uforete delen 34, bli regulert til å produsere et lag av filterkake 36 mellom hydrokarbonformasjonen 12 og borehullet 30.

[0034] På samme måte som vist i fig. 1, blir borehullet 30 fylt med perforeirngsfluid 22, kompletteringsfluid 24 og isoleringsfluid 26. Perforeringsfluidet blir plassert i borehullet 30 tilstøtende hydrokarbonformasjonen 12 som skal bli perforert, og omringer perforeringskanonen 18. Kompletteirngsfluidet 24 er inne i borehullet 30 over perforeringsfluidet 22. Isoleringsfluidet 26 blir plassert mellom perforeringsfluidet 22 og kompletteirngsfluidet 24. Det skal merkes at rekkefølgen som fluidene (22,24,26) blir plassert i borehullet 30, kan være enhver rekkefølge som blir ansett som egnet basert på tilstandene til borehullet 30.1 én utførelse blir kompletteirngsfluidet 24 opprettholdt i borehullet 30 og perforeringsfluidet 22 og isoleringsfluidet 26 blir plassert etterpå. I en alternativ utførelse blir fluidene plassert i borehullet 30 i rekkefølgen de forekommer, med perforeringsfluidet 22, deretter isoleringsfluidet 26 og til slutt kompletteirngsfluidet 24.1 enda en annen utførelse blir kompletteringsfluidet 24 og perforeringsfluidet 22 plassert i borehullet 30 og isoleringsfluidet 26 blir deretter plassert mellom perforeringsfluidet 22 og kompletteirngsfluidet 24.

[0035] På samme måte skal det merkes at perforeringskanonen 18 kan bli senket ned i borehullet 30 med vaieren eller røret 20 når som helst i løpet av plasseringen av fluidene i borehullet 30. Derfor kan perforeringskanonen 18 bli senket ned i borehullet 30 før plasseringen av perforeringsfluidet 22, isoleringsfluidet 26 og kompletteringsfluidet 24 eller kan bli lokalisert inne i borehullet 30 etter plasseringen av perforeringsfluidet 22, isoleringsfluidet 26 og kompletteirngsfluidet 24.

[0036] Den kombinerte vekten av perforeringsfluidet 22, kompletteringsfluidet 24 og isoleringsfluidet 26 bruker trykk i borehullet 30 som er likt eller høyere enn trykket til hydrokarbonformasjonen 12. Dette resulterer i at borehullet 30 er i en balansert eller underbalansert tilstand.

[0037] En forbigående dynamisk underbalansetilstand blir generert når perforeringskanonen 18 blir aktivert. Aktiveringen av perforeringskanon 18 skaper ikke bare den forbigående dynamiske underbalanse tilstanden, men produserer også perforeringsstråler som perforerer filterkaken 36 og målsonen 16 i hydrokarbonformasjonen 12.1 løpet av den forbigående underbalansen overstiger trykket i hydrokarbonformasjonen 12 det lokaliserte borehulltrykket nær perforeringskanonen 18 og hydrokarbon beveger seg fra hydrokarbonformasjonen 12 gjennom perforeringstunellene 28 og inn i borehullet 30.1 løpet av den forbigående dynamiske underbalansen forårsaker den resulterende lokaliserte underbalansen nær perforeringskanonen 18 at den hydrostatiske vekten til kompletteirngsfluidet 24 og isolasjonsfluidet 26 virker nedover på hydrokarbonene i borehullet og hydrokarbonformasjonen 12 for å "drepe" brønnproduksjonen.

[0038] De motstandsdyktige egenskapene i isoleringsfluidet som vil bli omtalt i nærmere detaljer her, hemmer og sinker den nedadgående bevegelsen til kompletteirngsfluidet 24 og isolasjonsfluidet 26. Dette forlenger strømningen av hydrokarbon fra hydrokarbonformasjonen 12 inn i borehullet 30 gjennom perforeringstunellene 28. Den fortsatte nedadgående bevegelsen til kompletteringsfluidet 24 og isoleringsfluidet 26 fortsetter inntil vekten av kompletteringsfluidet 24, isoleringsfluidet 26 og perforeringsfluidet 22 virker fullstendig på hydrokarbonformasjonen 12 og gjenoppretter borehullet 30 til en balansert eller overbalansert tilstand og derved effektivt dreper brønnproduksjon.

[0039] Fig. 3 viser enda en utførelse av det redegjorte systemet som bruker et isoleringsfluid 26 over perforeringsfluidet 22 lokalisert inne i et borehull 10. Perforeringsfluidet 22 blir plassert tilstøtende målsonen 16 for perforering av en hydrokarbonformasjon 12. Isoleringsfluidet 26 tillater regulering av gjennomrettingstiden siden vekten av kompletteirngsfluidet 24 og isoleringsfluidet 26 beveger disse fluidene ned i borehullet for å skape en lokalisert forbigående dynamisk underbalansert tilstand i området til perforeringskanonen 18 og målsonen 16 for perforering. Det skal merkes at borehullet 10 vist i fig. 3 er et fullstendig foret borehull, men, borehullet kan som et alternativ inkludere en åpen borehullsdel. Fig. 3 bruker de samme tallene til å identifisere de samme strukturer som vist i fig. 1 og 2.

[0040] Utførelsen i fig. 3 inkluderer videre en mekanisk sperre slik som en trykksvingningsbegrenser 40 som blir plassert inne i isoleringsfluidet 26. Den mekaniske sperren kan bli plassert i borehullet 10 før perforeringsoperasjonen blir utført for å begrense og videre utsette bevegelsen av kompletteringsfluidet 24 og isoleringsfluidet 26 nedover inn i den lokaliserte forbigående dynamiske underbalansen og inn i hydrokarbonformasjonen 12 for å "drepe" brønnen. Den mekaniske sperren som kan være en trykksvingningsbegrenser 40, som vist, hjelper til å videre begrense denne nedadgående strømningen, og gi ekstra tid for hydrokarbon til å flyte fra hydrokarbonformasjonen 12 inn i borehullet 10 gjennom perforeringstunellen 28.

[0041] Til tross for at den blir hemmet, vil til slutt den nedadgående bevegelsen til kompletteringsfluidet 24 og isoleringsfluidet 26 fortsette til den kombinerte vekten av perforeringsfluidet 22, isoleringsfluidet 26 og kompletteringsfluidet 24 virker fullstendig på hydrokarbonformasjonen 12, og gjenoppretter den til en balansert eller overbalansert tilstand og effektivt dreper brønnproduksjon.

[0042] Begrenseren 40 kan bli utplassert og gjenoppfanget inne i borehullet 10 ved å bruke et borerør 38 som vist, eller som et alternativ, en vaier eller et rør som vist i fig. 1 og 2 som kan være flettet vaier, glatt ståltråd, kabel, spiralformete rør eller enhver annen liknende utførelse som er kjent for de med ferdigheter i faget, avhengig av de spesielle brønnforholdene. Begrenseren 40 blir satt på plass etter at perforeringskanonen 18 er blitt plassert innrettet med målsonen 16 i hydrokarbonformasjonen 12.

[0043] De viskøse, motstandige og kutteegenskapene til isoleringsfluidet 26 samt begrensningsstørrelsen til trykksvingningsbegrenseren 40 kan bli valgt for å forutsi en strømningshastighet for isoleringsfluidet 26 gjennom begrenseren 40.1 en enkel utførelse kan begrenseren 40 være en plate med en rekke hull som fluidene må passere igjennom, begrenseren 40 tvinger denne strømningen med en langsommere hastighet enn hvis ingen mekanisk sperre var på plass. Fra de kjente forholdene inne i borehullet 10, egenskapene til isoleringsfluidet 26 og egenskapene til begrenseren 40 kan en operatør være istand til å beregne og regulere varigheten av utsettelsen før den hydrostatiske vekten til kompletteirngsfluidet 24, isolasjonsfluidet 26 og perforeringsfluidet 22 gjenoppretter brønnen til en balansert eller overbalansert tilstand etter den forbigående dynamisk underbalanserte tilstanden og drepe brønnproduksjon. Denne beregnete utsettelsen kan bli forutsagt basert på empiriske data fra tidligere brønnoperasjoner eller på simulasjoner utført med modellprogramvare.

[0044] Videre kontroll av denne utsettelsestiden kan bli oppnådd ved den spesielle plasseringen av begrenseren 40 inne i isoleringsfluidet 26 plassert i borehullet 10. Dette gir ytterligere kontroll til operatøren ved å beholde det samme totale volum av isoleringsfluid 26, men kontrollere mengden av isoleringsfluid som må passere gjennom begrenseren 40.

[0045] I noen perforeringsoperasjoner er det et sikkerhetskrav å ha en mekanisk sperre til stede og utplassert før aktivering av perforeringskanonen 18. andre tilfeller er det påbudt å ha den mekaniske sperren i stilling inne i borehullet 10, og ikke utplassert, men klart til å bli satt på plass etter perforeringsoperasjonen.

[0046] Fig. 4 illustrerer enda en videre utførelse som bruker en isoleringspakning 42 som den mekaniske sperren plassert innen borehullet 10. Det skal merkes at i fig. 4 blir et foret borehull vist og like henvisningsnummer henviser til like strukturer som er blitt offentliggjort og beskrevet i nærmere detaljer ovenfor.

[0047] I utførelsen i fig. 4 tetter den utplasserte isoleringspakningen 42 fullstendig på tvers av borehullet 10, og forhindrer derved all bevegelse av isoleringsfluidet 26 og kompletteirngsfluidet 24 over isoleringspakningen 42 fra å vandre ned borehullet 10 og overkomme den lokaliserte forbigående dynamiske underbalansen skapt av perforeringskanonen 18 og drepe brønnproduksjon av hydrokarboner.

[0048] Derfor kan hydrokarbonene i hydrokarbonformasjonen 12 fritt flyte gjennom perforeringstunellene 28 fra hydrokarbonformasjonen 12 inn i borehullet 10 inntil trykket nedenfor isoleringspakningen 42 balanserer trykket til hydrokarbonformasjonen 12.

[0049] Som bemerket ovenfor, når denne teknikken blir brukt i et overbalansert borehull 10, blir det skapt en trykkdifferensial langs isoleringspakningen 42. Den balanserte

tilstanden mellom borehullet 10 og hydrokarbonformasjonen 12 under isoleringspakningen er ved et lavere trykk enn den overbalanserte tilstanden i borehullet 10 over isoleringspakningen 42. Frigjøringen av isoleringspakningen 42 kan skape en farlig og destruktiv "vannhammer"-virkning siden det hydrostatiske trykket til kompletteringsfluidet 24 over isoleringspakningen 42 tildeler sitt overtrykk mot det balanserte trykket til borehullet nedenfor isoleringspakningen 42.

[0050] I den foreliggende offentliggjorte utførelsen blir isoleringspakningen 42 plassert inne i eller under et isoleringsfluid 26. Isoleringsfluidet 26 tjener derved som en impedans eller sperre for den nedadgående strømningen av kompletteringsfluidet 24 mot perforeringsfluidet 22 og hydrokarboner i hydrokarbonformasjonen 12. Impedansvirkningen til isoleringsfluidet 26 reduserer "vannhammer"-virkningen, og reduserer derved det negative reultatet av denne virkningen.

[0051] I noen utførelser blir den mekaniske sperren, slik som isoleringspakningen 42 utplassert og gjenvunnet ved bruk av et hult borerør 38. For å sikre fullstendig mekanisk blokkering av det hule røret eller borerøret 38, blir en isoleringsventil 44 utplassert i en stilling over isoleringspakningen 42. Mens utførelsen i fig. 4 viser et borerør 38, blir det også forstått at isoleringspakningen 42 kan bli utplassert og gjenvunnet ved å bruke hult rør, flettet vaier, glatt stålrør, kabel eller spiralformet rør, som blir forstått av en med vanlige ferdigheter i faget, avhengig av de spesielle brønnforholdene.

[0052] I det følgende vil ytterligere detaljer bli redegjort for med hensyn til isoleringsfluidet som blir brukt i systemene redegjort for ovenfor.

[0053] Isoleringsfluidet er et fluid med tilstrekkelig motstandsdyktige egenskaper til å forbli der den blir plassert inne i borehullet eller røret, mens fremdeles tillate en grad av differensialtrykk eller tyngdekraftindusert strømning når det hydrostatiske trykket over isolasjonsfluidet er høyere enn trykket nedenfor isoleringsfluidet. Isoleringsfluidet omfatter videre tilstrekkelige viskøse og kutteegenskaper til å bli plassert i den påbudte stillingen inne i borehullet ved å pumpe fluidet inn på det ønskete stedet. Isoleringsfluidet kan f. eks. bli pumpet fra overflaten gjennom borerøret eller røret, eller bli utplassert i en beholder og frigjort i den ønskete stillingen inne i borerøret.

[0054] Isoleringsfluidet kan bli dannet av kombinasjon av ett eller flere fluider gjennom én eller flere stadier av utplassering eller plassering. Et første fluid kan f.eks. bli injisert gjennom borerøret og plassert i stilling inne i borehullet, og deretter blir det første fluidet fulgt av et andre utløserfluid som endrer de viskøse og kutteegenskapene til det resulterende isoleringsfluidet til det som er ønsket. I dette eksemplet kan det første fluidet primært være av tiksotropisk natur. I videre utførelser kan utløservesken allerede eksistere i borehullet på det ønskete stedet, eller utløserfluidet blir introdusert inn i borehullet som en andre på et senere tidspunkt i løpet av perforeringsoperasjonen.

[0055] Videre inkluderer isoleringsfluidet egenskaper slik som å forbli stabil for varigheten av perforeringsoperasjonen samt å være stabil når isoleringsfluidet kommer i kontakt med andre fluider i borehullet. Et isoleringsfluid må f.eks. være stabil for en fleredagers perforeringsoperasjon, og være stabil for å forbli ved forhøyete temperaturer som finnes dypt nede i borehull, som kan være eller overstige 122 °C. I tillegg må isoleringsfluidet forbli stabil når komplementeringsfluidet er en monovalent saltlake med lav tetthet og perforeringsfluidet er et egnet demulsifieringsmiddel.

[0056] Tidsutsettelsen mellom opprettelsen av den forbigående dynamiske underbalansen og gjennopprettelsen av borehullet til en balansert eller overbalansert tilstand ved bruk av et isoleringsfluid, kan bli kontrollert ved å justere volumet av isoleringsfluidet, en hvilken som helst av viskose- og kutteegenskapene til isoleringsfluidet eller stillingen til isoleringsfluidet inne i borehullet. Den egnede konfigurasjonen av volum, egenskaper og plassering inne i borehullet kan bli fastsatt basert på empiriske data fra tidligere operasjoner eller fra programvaremodeller og simuleringer. Å bestemme den egnede konfigurasjonen som skal brukes inne i borehullert, kan bli avgjort med programvare som er utførbar i et system slik som et datamaskinsystem. Denne programvaren kan bli brukt på én eller flere prosessorer i datamaskinsystemet. En rekke andre parametre brukt i beregningen av andre parametre for perforeringsoperasjonen, slik som borefluider, sammensetning av hydrokarbonformasjoner, perforeringskanonparameter, kan også bli tatt i betraktning og inkludert i fastsettelsen av det ønskete volum, egenskaper og stilling til isoleringsfluidet.

[0057] Mens den foreslåtte sammensetningen av isoleringsfluidet er blitt beskrevet her som å omfatte visse stoffer, bør det bli forstått at sammensetningen eventuelt kan omfatte ett eller flere kjemisk forskjellige stoffer, samt omfatte andre komponenter enn de som allerede er blitt offentliggjort, som ville være tydelig for vanlige ferdigheter i faget.

[0058] I utførelser kan isoleringsfluidet omfatte delvis eller bare kompressible eller ukompressible fluider. De kan delvis eller fullstendig inkludere sammensetninger av skum, oljebaserte komponenter, nitrogen, karbondioksid eller luft.

[0059] I enda andre utførelser blir isoleringsfluidet skapt ved å blande to eller flere gelékomponenter, tverrbindingsmidler eller andre tilsetningsstoffer, forutsatt at forbindelsene som blir valgt for det blandete isoleringsfluidet er stabilt og kompatibelt med isoleringsfluidet som blir offentliggjort her. Slike tilsetningsstoffer kan inkludere, men er ikke begrenset til, uoppløselige faste stoffer, fibre, flak, plater, viskosiferer, surfaktanter, mineralsyrer, organiske syrer, chelatdannere, alkoholer, aminer, gjensidige løsemidler, ko-surfaktanter, enzymer, antiskummidler, fuktbarhets modifiseringsmidler,

permeabilitetsmodifiseringsmidler, nanorør eller stabiliseirngsmidler.

[0060] Når perforeringsoperasjonen er fullført, kan det være ønskelig at isoleringsfluidet forsvinner eller får sin viskositet permanent redusert for å la brønnen bli produsert. Isoleringsfluidet kan bli redusert eller nedbrutt gjennom fortynning med vann, løsninger, kondensat eller andre teknikker. Som et alternativ, kan isolasjonsfluidet bli redusert eller nedbrutt ved å tilsette en separat oppløsningsforbindelse eller et oppløsningsmellomstoff eller ved å introdusere elektrisk og/eller varmeenergi.

[0061] Som et alternativ, kan isoleringsfluidet bli blandet slik at den ikke har langtids termal stabilitet ved temperaturer funnet inne i borehullet hvor den er utplasseret. Et isoleringsfluid forberedt ved bruk av zwitterionsurfaktanter kan f.eks. ha tidspunktet da nedbrytingen skjer inne i borehullet ved en spesiell temperatur kontrollert av valget av selve surfaktanten, surfaktantkonsentrasjonen og saltlake.

[0062] Sperrefluidet kan som et alternativ, bli blandet ved å bruke visse viskoelastiske surfaktanter og saltlake med høy tetthet (her definert som saltlaker som har en tetthet på 1,2 kg/l eller 12,5 ppg. Som et alternativ, kan saltlaker med høy tetthet defineres som å ha en tetthet på omtrent 1,5 kg/l. Isoleringsfluidet må være stabil i driftsomgivelsene til borehullet med spesiell oppmerksomhet på temperaturen inne i borehullet på stedet for utplasseringen av isolasjonsfluid. Vannholdige geléer laget av katoniske surfaktanter er f.eks. kompatible med tunge kalsiumsaltlaker, men bare opptil en temperatur på omtrent 71 °C (160 °F). I et annet eksempel har en rekke zwitterioniske surfaktanter blitt funnet å være spesielt nyttige i å danne vannholdige geléer med uvanlig termal stabilitet som overstiger 177 °C. Denne stabiliteten kan bli funnet selv ved høy saltholdighet og eller tunge saltlaker. Denne stabiliteten i tunge saltlaker ved uventet høye temperaturer sammen med evnen til disse vannholdige geléer til å bli utplassert uten tilsetningen av ytterligere fluidtapsskapendematerialer slik som stivelse, salter med høy kornstørrelse, karbonatflak, glimmer eller andre partikler er viktige karakteristikker i isoleringsfluidutforminger som kan brukes i det foreliggende systemet og metoden.

[0063] Saltlaker med høy tetthet som offentliggjort her kan bli laget fra salter eller divalente metaller slik som kalsium og sink, samt fra kalium, ammonium, natrium og cesium. Organiske kationer slik som ammonium og tetrametylammonium kan også bli brukt. Typiske uorganiske anioner for saltlaker med høy densitet inkluderer klorid og bromid, selv om organiske anioner slik som format og acetat også kan bli brukt. Noen av saltlakene laget av en blanding av disse anionene og katonene gir kanskje ikke tilstrekkelig tetthet og må kanskje bli brukt i kombinsasjon med andre anioner og katoner som gir saltlaker med høyere tetthet. Slike blandinger kan også bli brukt i isoleringsfiuidblandinger etter at det er oppnådd geléer med høy viskositet som er tilstrekkelig stabil på tvers av det nødvendige temperaturområdet.

[0064] Det bør merkes at når et fluid blir beskrevet som å være laget ved å tilsette et salt, kan dette bety ved å kombinere vannfrie eller hydrerte salter med et fluid eller ved å kombinere en saltlake (slik som en konsentrert eller mettet saltlake) med et fluid. Kombinasjonen av ett eller flere salter med ett eller flere fluider kan vanligvis bli gjort i en hvilken som helst rekkefølge.

[0065] Som et alternativ kan polymergeléer bli blandet og brukt som isoleringsmiddel. Disse blir vanligvis dannet ved å oppløse eller hydrere en egnet polymer i vann. Ofte blir disse vannholdige fluidene videre fortykket eller viskosifisert ved å tverrbinde polymerne med f.eks. organiske eller metalltverrbindingsmidler. Typiske tverrbindingsmidler er boron, titan, zirkoniumkarbonat eller bikarbonat, eller et hvilket som helst annet tverrbindingsmiddel som kan bli forstått av en med vanlige ferdigheter i faget.

[0066] Egnede polymerer kan være vannoppløselige eller hydratiserbare og kan som et eksempel inkludere polyakkarider sammensatt av mannose- og galaktosesukker, slik som lokustbønnegummi, karayagummi, guargummi eller guarderivater slik som hydroksypropyl guar (HPG), hydroksyetyl guar (HEG), karboksymetyl guar (CMG), karboksymetylhydroksyetylguar (CMHEG), karboksymetylhydroksypropylgual (CMHPG) og hydrofobisk endret guar. Cellulosederivater slik som hydroksyetylencellulose (HEC), hydroksypropylcellulose (HPC) og karboksymetylhydroksyetylcellulose (CMHEC) kan også brukes. Xantan, diutan, skleroglukan, polyvinylalkohol, polyakrylamid- og polyakrylatpolymerer og kopolymerer er også egnet.

[0067] I enda en annen utførelse kan isoleringsfluidet bli blandet inn i en "løs spaltet emulsjon". En slik "løs spaltet emulsjon" kan være et rheotropisk tilstoppingsfluid. Den kontinuerlige fasen av "løst spaltet emulsjon" gir et innkapslingsmiddel for et tverrbindingsmiddel og den interne fasen omfatter en høy konsentrasjon av en polymer. Når polymerblandingen blir utsatt for et betydelig trykkfall, skjer en spalting av emulsjonen og tverrbindingsmidlet blir frigjort inn i den vannholdige fasen og resulterer i dannelsen av et viskøst fluid. Et slikt fluid kan bli oppbevart i flere uker uten at det reagerer og kan bli pumpet i flere timer. Disse funksjonene lar denne utførelsen av isoleringsfluidet bli pumpet inn i stilling gjennom en rørkrets, slik som rør. Siden gelédannelsen i denne utførelsen av isoleringsfluidet er rask og bare blir utløst ved å utsette fluidet for høye kuttekrefter, kan fluidet bli plassert nøyaktig i stilling ved enden av røret som bruker en borekrone- eller dysebegrensning. Denne typen fluid mangler stabilitet over en lengre tid og blir mindre stiv over 90 °C på grunn av nedbrytningen av de tverrbundne bindinger. Den kan derfor bli etterlatt til å nedbryte inne i borehullet og la brønnen bli komplettert og satt i produksjon etter at perforeringsoperasjonen er fullført.

[0068] Fig. 5 er et strømningsdiagram som viser trinnene i en utførelse av en metode for perforering av en hydrokarbonbrønn 100.

[0069] Metoden 100 inkluderer å plassere et perforeirngsfluid inne i borehullet 102, plassere et kompletteirngsfluid inne i borehullet 104, plassere et isoleringsfluid inne i borehullet 106 og å plassere en perforeringskanon inne i borehullet 108. Mens disse funksjonene til metoden 100 er blitt oppført i denne spesielle rekkefølgen, kan utførelser av metoden utføre disse funksjonene i varierende rekkefølge basert på prosedyrene for den spesielle perforeringsoperasjonen eller borehulltilstandene. Slike plasseringselementer kan bli utført i en hvilken som helst rekkefølge så lenge som sluttresultatet er et borehull med en perforeringskanon plassert inne i et perforeringsfluid med et kompletteringsfluid og et isolasjonsfluid plassert mellom kompletteringsfluidet og perforeringsfluidet.

[0070] Ytterligere elementer av metoden, men ikke vist i fig. 5, kan inkludere å plassere en mekanisk sperre inne i isolasjonsfluidet. En slik mekanisk sperre kan være en trykksvingningsbegrenser eller en isoleringspakning. Plasseringen av den mekaniske sperren inne i isoleringsfluidet kan plassere den mekaniske sperren inne i isoleringsfluidet slik at isoleringsfluidet blir lokalisert både ovenfor og nedenfor den mekaniske sperren inne i borehullet. Som et alternativ, kan den mekaniske sperren bli plassert ved grensesnittet mellom isoleringsfluidet og perforeringsfluidet, slik at all isoleringsfluidet er over den mekaniske sperren inne i borehullet.

[0071] Deretter blir det skapt en lokal dynamisk underbalansert tilstand ved 110. Denne lokale dynamisk underbalanserte tilstanden kan bli skapt ved aktiveringen av perforeringskanonen. Perforeringskanonen både skaper den lokale dynamiske underbalanserte tilstanden samt skaper perforeringsstråler som strekker seg fra perforeringskanonen. I en utførelse skaper perforeringskanonen den lokale dynamisk underbalanserte tilstanden inne i borehullet under isoleringsfluidet. Aktiveringen av perforeringskanonen skaper videre perforeringsstråler som kan perforere borehullet samt den tilstøtende hydrokarbonformasjonen. Perforeringen av borehullet og den tilstøtende hydrokarbonformasjonen kombinert med den opprettede lokale dynamiske underbalanserte tilstanden produserer hydrokarbon fra hydrokarbonformasjonen inn i borehullet.

[0072] Opprettelsen av den lokale dynamisk underbalanserte tilstanden trekker videre isoleringsfluidet og kompletteringsfluidet ned mot perforeringene i borehullet og hydrokarbonformasjonen på grunn av det hydrostatiske trykket og vekten til kompletteringsfluidet og isolasjonsfluidet. Ved 112 blir imidlertid den nedadgående flyten av kompletteirngsfluidet hemmet. I en utførelse hemmer en viskøs egenskap i isoleringsfluidet den nedadgående strømningen siden det hydrostatiske trykket til kompletteirngsfluidet må overkomme de viskøse egenskapene til isoleringsfluidet for å flyte ned i brønnen. I en videre utførelse blir den nedadgående flyten av kompletteringsfluidet videre hemmet av en mekanisk sperre plassert inne i isoleringsfluidet. En slik mekanisk sperre kan være en trykksvingsningsbegrenser eller en isoleringspakning.

[0073] Denne skriftlige beskrivelsen bruker eksempler for å beskrive oppfinnelsen, inkludert den beste måten, og også for å gjøre det mulig for enhver person med ferdigheter i faget å lage eller bruke denne oppfinnelsen. Det patentbare omfanget blir definert i patentkravene og kan inkludere andre eksempler som går opp for de med ferdigheter i faget. Slike andre eksempler er beregnet til å være innenfor omfanget av patentkravene hvis de har strukturelle elementer som ikke er forskjellige fra det bokstavelig språket i patentkravene, eller dersom de inkluderer tilsvarende strukturelle elementer med ubetydelige forskjeller fra det bokstavelig språket i patentkravene.

[0074] En rekke alternativer og utførelser blir betraktet som å være innen omfanget av de følgende patentkravene, spesielt ved å peke ut og bestemt hevde innholdet med hensyn til oppfinnelsen.

Claims

Det som kreves er: 1. Et system for dynamisk underbalansert perforering av en hydrokarbonbrønn, systemet omfatter: et perforeringsfluid lokalisert inne i hydrokarbonbrønnen i en målsone tilstøtende en hydrokarbonformasjon; en perforeirngskanon suspendert inne i perforeringsfluidet og tilstøtende hydrokarbonformasjonen; et kompletteirngsfluid lokalisert inne i hydrokarbonbrønnen ovenfor perforeringsfluidet i brønnen, en vekt av kompletteirngsfluidet setter perforeringsfluidet i en overbalansert tilstand, og et isoleringsfluid lokalisert inne i hydrokarbonbrønnen ovenfor perforeringsfluidet i brønnen og nedenfor kompletteirngsfluidet i brønnen, og isoleringsfluidet har en høyere viskositet enn kompletteringsfluidet.
2. Systemet i patentkrav 1 hvor perforeringskanonen skaper en dynamisk underbalansert tilstand i målsonen til brønnen, isoleringsfluidet hemmer bevegelsen av kompletteirngsfluidet ned i borehullet, og forlenger varigheten av den underbalanserte tilstanden.
3. Systemet i patentkrav 2 omfatter videre en mekanisk sperre plassert inne i isoleringsfluidet, og den mekaniske sperren hemmer ytterligere bevegelsen av kompletteringsfluidet ned i borehullet.
4. Systemet i patentkrav 3 hvor den mekaniske sperren er en isoleringspakning.
5. Systemet i patentkrav 3 hvor den mekaniske sperren er en trykksvingningsbegrenser.
6. Systemet i patentkrav 2 hvor blokkeringsfluidet omfatter en vannholdig gele.
7. Systemet i patentkrav 2 hvor isoleringsfluidet omfatter en viskosifiserer.
8. Systemet i patentkrav 2 hvor isoleringsfluidet omfatter en saltlake med høy tetthet.
9. Systemet i patentkrav 2 hvor isoleringsfluidet omfatter en viskoelastisk surfaktant.
10. Systemet i patentkrav 2 hvor isoleringsfluidet omfatter en polymergelé.
11. Systemet i patentkrav 2 hvor isoleringsfluidet omfatter en løst spaltet emulsjon.
12. Systemet i patentkrav 2 hvor isoleringsfluidet nedbryter ved langvarig eksponering til en tilstand inne i borehullet.
13. En metode for perforering av en hydrokarbonbrønn, metoden omfatter å plassere et perforeringsfluid inne i hydrokarbonbrønn i tillegg til i en målsone tilstøtende en hydrokarbonformasjon;

å plassere en perforeringskanon inne i hydrokarbonbrønnen;

å plassere et kompletteringsfluid i hydrokarbonbrønnen ovenfor perforeringsfluidet i borehullet, kompletteringsfluidet påfører en kraft på perforeringsfluidet som setter perforeringsfluidet i minst en balansert tilstand i forhold til trykket til hydrokarbonformasjonen;

å plassere et isoleringsfluid i hydrokarbonbrønnen, ovenfor perforeringsfluidet og nedenfor kompletteringsfluidet i brønnen;

å skape en lokal dynamisk underbalansert tilstand inne i hydrokarbonbrønnen i målsonen ved å aktivere perforeringskanonen, og

å hemme flyten av kompletteirngsfluidet ned i borehullet inn i målområdet med isoleringsfluidet.
14. Metoden i patentkrav 13 hvor isoleringsfluidet har en høyere viskositet enn en viskositet i perforeringsfluidet og en viskositet i kompletteringsfluidet.
15. Metoden i patentkrav 14 som videre omfatter: plassering av en mekanisk sperre i hydrokarbonbrønnen inne i isoleringsfluidet; hvor den mekaniske sperren videre hemmer strømningen av kompletteringsfluidet ned i borehullet.
16. Metoden i patentkrav 15 hvor den mekaniske sperren er en isoleringspakning.
17. Metoden i patentkrav 15 hvor den mekaniske sperren er en trykksvingningsbegrenser.
18. Metoden i patentkrav 13 hvor å plassere isoleringsfluidet i hydrokarbonbrønnen inkluderer å pumpe isoleringsfluidet inn i hydrokarbonbrønnen.
19. Metoden i patentkrav 18 hvor isoleringsfluidet omfatter et første fluid ved en første viskositet og et andre fluid ved en andre viskositet, det første fluidet er reaktivt med det andre fluidet for å danne isoleringsfluidet, hvor isolasjonsfluidet har en høyere viskositet enn enten det første fluidet eller det andre fluidet.
20. Metoden i patentkrav 13 hvor perforeringsfluidet blir satt i en overbalansert tilstand, før opprettelsen av den lokale dynamisk underbalanserte tilstanden.
21. Et system for perforering av en hydrokarbonbrønn som omfatter et borehull som strekker seg inn i en hydrokarbonformasjon, og systemet omfatter: et perforeringsfluid i borehullet tilstøtende en målsone for perforering av hydrokarbonformasjonen; et kompletteringsfluid i borehullet ovenfor perforeringsfluidet; et isoleringsfluid i borehullet mellom perforeringsfluidet og kompletteringsfluidet, isoleringsfluidet har høyere viskositet enn perforeringsfluidet og kompletteringsfluidet; og en perforeirngskanon i borehullet inne i perforeringsfluidet og rettet inn med målsonen, aktiveringen av perforeringskanonen skaper en lokalisert dynamisk underbalansert tilstand; hvor den lokaliserte dynamisk underbalanserte tilstanden forårsaker en strømning av kompletteringsfluidet og isoleringsfluidet ned i borehullet, strømningen blir hemmet av viskositeten til isoleringsfluidet.
22. Systemet i patentkrav 21 hvor et hydrostatisk trykk i borehullet fra kompletteringsfluidet, isoleringsfluidet og perforeringsfluidet er høyere enn et hydrostatisk trykk i karbonformasjonen.
23. Systemet i patentkrav 22 hvor aktiveringen av perforeringskanonen videre skaper perforeringsstråler som skaper perforeringstuneller i målsonen til hydrokarbonformasjonen og den lokale dynamisk underbalanserte tilstanden trekker hydrokarbon ut av hydrokarbonformasjonen og inn i borehullet.