RU2012115490A - Инструмент для гидравлического разрыва пласта и гравийной набивки с многопозиционным клапаном промывочной линии - Google Patents

Abstract

1. Способ обработки скважины для выполнения операций продавливания и гравийной набивки, включающий:спуск в скважину внешней компоновки, которая содержит пакер, внешнюю колонну, поддерживаемую упомянутым пакером, простирается до по меньшей мере одного фильтра и дополнительно содержит по меньшей мере одно внешнее выпускное отверстие между упомянутыми пакером и фильтром;поддержку внешней компоновки компоновкой внутренней колонны при спуске в скважину, при этом компоновка внутренней колонны поддерживается, в свою очередь, спусковой колонной и содержит кроссовер для селективного обеспечения прохода гравия через внутреннюю колонну и наружу к внешнему выпускному отверстию во внешней компоновке, причем обратный поток проходит через фильтр и кроссовер в верхнее кольцевое пространство, образованное над пакером вокруг спусковой колонны;установку пакера для изоляции зоны расположения фильтров в скважине от верхнего кольцевого пространства и образования нижнего кольцевого пространства;определение, на основе движения части внутренней колонны относительно пакера, положения продавливания для нагнетания текучей среды в скважину через нижнее кольцевое пространство, положения циркуляции, в котором гравий закладывается в нижнее кольцевое пространство, а обратный поток проходит через фильтр за пакер в верхнее кольцевое пространство, и положения реверсирования, в котором гравий во внутренней колонне над кроссовером может быть вынесен обратно на поверхность;установку вблизи нижнего конца компоновки внутренней колонны клапанного узла, который открыт при спуске в скважину и для закрытия которого требуется выпо

Claims (23)

1. Способ обработки скважины для выполнения операций продавливания и гравийной набивки, включающий:

спуск в скважину внешней компоновки, которая содержит пакер, внешнюю колонну, поддерживаемую упомянутым пакером, простирается до по меньшей мере одного фильтра и дополнительно содержит по меньшей мере одно внешнее выпускное отверстие между упомянутыми пакером и фильтром;

поддержку внешней компоновки компоновкой внутренней колонны при спуске в скважину, при этом компоновка внутренней колонны поддерживается, в свою очередь, спусковой колонной и содержит кроссовер для селективного обеспечения прохода гравия через внутреннюю колонну и наружу к внешнему выпускному отверстию во внешней компоновке, причем обратный поток проходит через фильтр и кроссовер в верхнее кольцевое пространство, образованное над пакером вокруг спусковой колонны;

установку пакера для изоляции зоны расположения фильтров в скважине от верхнего кольцевого пространства и образования нижнего кольцевого пространства;

определение, на основе движения части внутренней колонны относительно пакера, положения продавливания для нагнетания текучей среды в скважину через нижнее кольцевое пространство, положения циркуляции, в котором гравий закладывается в нижнее кольцевое пространство, а обратный поток проходит через фильтр за пакер в верхнее кольцевое пространство, и положения реверсирования, в котором гравий во внутренней колонне над кроссовером может быть вынесен обратно на поверхность;

установку вблизи нижнего конца компоновки внутренней колонны клапанного узла, который открыт при спуске в скважину и для закрытия которого требуется выполнение большего числа операций, чем одно приложение усилия к этому клапанному узлу в единственном направлении.

2. Способ по п.1, включающий перемещение клапанного узла, прежде чем он сможет закрыться, в двух противоположных направлениях.

3. Способ по п.2, включающий перемещение клапанного узла, прежде чем он сможет закрыться, тремя отдельными движениями, одно из которых происходит в направлении, противоположном направлениям двух других движений.

4. Способ по п.1, включающий вытягивание клапанного узла, прежде чем он сможет закрыться, через находящийся на некотором расстоянии конец ограничивающего отверстия во внешней компоновке.

5. Способ по п.1, в котором по мере достижения клапанным узлом ограничивающего отверстия во внешней компоновке возникает сопротивление первоначальному движению этого узла.

6. Способ по п.5, включающий преодоление сопротивления посредством усилия, имеющего первую заданную величину и приложенного через спусковую колонну к клапанному узлу.

7. Способ по п.6, включающий преодоление сопротивления посредством усилия, имеющего вторую заданную величину, превышающую упомянутую первую заданную величину, если клапанный узел не продвигается через ограничивающее отверстие при приложении усилия, имеющего эту первую заданную величину.

8. Способ по п.4, включающий проталкивание клапанного узла через ограничивающее отверстие после вытягивания этого узла через это же отверстие, прежде чем он сможет закрыться.

9. Способ по п.8, включающий по меньшей мере частичное затягивание клапанного узла в ограничивающее отверстие после его проталкивания через это отверстие, прежде чем он сможет закрыться.

10. Способ по п.5, включающий:

создание гидравлического сопротивления с сохранением возможности перемещения клапанного узла относительно внешней компоновки;

использование этого сопротивления в качестве поступающего на поверхность сигнала о том, что первоначальное движение клапанного узла будет доведено до конца при продолжении приложения усилия, имеющего заданную величину.

11. Способ по п.10, включающий:

обеспечение гидравлического сопротивления при движении клапанного узла, вызывающего вытеснение текучей среды из камеры по первому ограниченному пути;

использование временной задержки вытеснения текучей среды для принятия решения на поверхности о том, необходимо ли продолжать прикладывать усилие к клапанному узлу для его последующего закрытия.

12. Способ по п.11, включающий обеспечение второго пути из камеры с клапаном, реагирующим на изменение давления и открывающимся при приложении к клапанному узлу большего усилия, чем требовалось ранее для вытеснения текучей среды по упомянутому первому ограниченному пути.

13. Способ по п.1, включающий:

использование шара в проходном канале компоновки внутренней колонны в качестве клапанного элемента;

смещение шара в направлении положения открытия;

использование относительного движения первого и второго компонентов клапанного узла для поворота шара в результате смещения.

14. Способ по п.13, включающий:

соединение второго компонента с шаром в положении смещения от оси вращения шара, так что при осевом перемещении второго компонента происходит поворот шара в противоположных направлениях;

использование первого компонента для создания осевого перемещения второго компонента.

15. Способ по п.14, включающий поворот первого компонента для создания осевого перемещения второго компонента.

16. Способ по п.15, включающий использование позиционирующего приспособления, входящего в контакт с ограничивающим отверстием во внешней компоновке в сочетании с механизмом с J-образным пазом, соединяющим позиционирующее приспособление с первым компонентом для преобразования осевого смещения позиционирующего приспособления во вращательное движение первого компонента.

17. Способ по п.16, включающий:

обеспечение обращенных друг к другу скошенных граней первого и второго компонентов, определяющих острые концы, которые смещены друг относительно друга, когда шар находится в положении открытия;

использование позиционирующего приспособления и механизма с J-образным пазом для вращения первого компонента вплоть до вхождения в контакт упомянутых скошенных граней и смещения второго компонента в осевом направлении для совмещения упомянутых концов, что соответствует нахождению шара в положении закрытия.

18. Способ по п.17, включающий поворот первого компонента на 270 градусов для перевода шара в положение закрытия.

19. Способ по п.18, включающий:

полное прохождение позиционирующего приспособления по меньшей мере дважды в противоположных направлениях через ограничивающее отверстие во внешней компоновке для поворота первого компонента на 180 градусов;

проталкивание, по меньшей мере частичное, позиционирующего приспособления в ограничивающее отверстие во внешней компоновке после поворота на 180 градусов, представляющее собой третье движение для дальнейшего вращения первого компонента с целью перевода шара в положение открытия в результате этого смещения.

20. Способ по п.19, включающий доведение до конца третьего движения посредством перемещения позиционирующего приспособления через ограничивающее отверстие во внешней компоновке, выхода из этого отверстия и совершения обратного перемещения в него с целью перевода шара в положение открытия.

21. Способ по п.5, включающий:

создание сопротивления частично посредством по меньшей мере одной собачки, совмещаемой с канавкой во внешней компоновке;

удержание собачки в канавке во время движения компоновки внутренней колонны для вытеснения текучей среды через выпускное отверстие с целью создания временной задержки, пока собачка не останется без опоры, вследствие чего сопротивление прекратится.

22. Способ по п.5, включающий:

перемещение автоматизированного позиционирующего устройства через ограничивающее отверстие к моменту начала действия сопротивления;

посадка под действием веса без приложения усилия, противодействующего сопротивлению, автоматизированного позиционирующего устройства для удерживания им компоновки внутренней колонны вне ограничивающего отверстия для получения положения реверсирования.

23. Способ по п.22, включающий приподнимание и опускание автоматизированного позиционирующего устройства для выхода из положения реверсирования и повторного вхождения этого устройства в ограничивающее отверстие для получения положения продавливания или циркуляции.