RU2169254C2 - Инструмент для гравийной набивки интервала внутри ствола скважины и способ гравийной набивки интервала внутри ствола скважины - Google Patents
Инструмент для гравийной набивки интервала внутри ствола скважины и способ гравийной набивки интервала внутри ствола скважины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2169254C2 RU2169254C2 RU98118183/03A RU98118183A RU2169254C2 RU 2169254 C2 RU2169254 C2 RU 2169254C2 RU 98118183/03 A RU98118183/03 A RU 98118183/03A RU 98118183 A RU98118183 A RU 98118183A RU 2169254 C2 RU2169254 C2 RU 2169254C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- specified
- filter
- downhole tool
- gravel
- section
- Prior art date
Links
- 238000012856 packing Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 45
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 6
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/04—Gravelling of wells
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
- Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)
- Revetment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горному строительству, а именно к устройствам и способам для гравийной набивки с использованием жидкостей с малой вязкостью. Техническим результатом является повышение качества добываемых из пласта материалов. Инструмент для гравийной набивки интервала внутри ствола скважины включает трубопровод, который содержит нижнюю основную секцию фильтра и верхнюю секцию фильтра. Скважинный инструмент опускают в интервал и нагнетают пульпу в кольцевое пространство вокруг фильтра, при этом жидкость из пульпы вытекает через перфорации в обсадной трубе, в то время как гравий падает на дно кольцевого пространства с образованием гравийной набивки. Когда гравийная набивка поднимается над самыми верхними перфорациями, тогда жидкость из пульпы начинает огибать гравийную набивку, протекая через обходной фильтр, через промывную трубу в трубопровод и наружу из нижнего конца основного фильтра, в результате чего осуществляется набивка перфораций в обсадной трубе и улучшается распределение гравия в гравийной набивке внутри кольцевого пространства. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение имеет отношение к гравийной набивке ствола скважины и в соответствии с одним из своих аспектов касается создания способа и скважинного инструмента для гравийной набивки интервала ствола скважины с использованием жидкости с малой вязкостью, причем обеспечивается хорошее распределение гравия по всему интервалу, а также внутри перфораций обсадной трубы, которые находятся внутри интервала.
При добыче углеводородов или других подобных материалов из рыхло уплотненных и/или трещиноватых подземных формаций получают обычно большие объемы порошкообразного материала (например, песка) совместно с жидкостью формации. Хорошо известно, что такие порошкообразные материалы обычно создают множество проблем, поэтому их получение должно контролироваться, так как иначе это может серьезно воздействовать на экономический срок эксплуатации скважины. Одной из широко распространенных технологий контроля получения порошкообразного материала (например, песка) из добычной формации является так называемая "гравийная набивка".
При типичном завершении гравийной набивки, внутри ствола скважины вблизи интервала завершения (оканчивания) устанавливают фильтр (сетку) или нечто подобное. Затем закачивают пульпу порошкообразного материала (именуемого "гравием") в спусковую колонну, при этом пульпа проникает над фильтром через "переходник" или нечто подобное в кольцевое пространство скважины, которое охватывает фильтр, а также проникает в перфорации в обсадной трубе скважины, которые находятся в эксплуатационном интервале.
По мере утечки жидкости из пульпы в формацию через перфорации в обсадной трубе и/или через отверстия в фильтре, гравий из пульпы осаждается или "просеивается" в кольцевом пространстве вокруг фильтра. Размер частиц гравия выбран таким образом, что он образует проницаемую массу или "набивку" между фильтром и добычной формацией, которая позволяет полученной жидкости протекать через гравийную массу и через фильтр, при одновременном существенном блокировании потока любого порошкообразного материала.
По мере возможности часто предпочтительным является использование жидкостей с малой вязкостью (например, воды, тонких гелей и т.п.) в качестве транспортирующей жидкости для разрыва формации и для образования гравийной пульпы, так как такие пульпы дешевы, меньше повреждают добычную формацию, легче отдают гравий, чем пульпы с более вязкими гелями и т.п.
Например, если пульпа с малой вязкостью использована для гравийной набивки интервала в практически вертикальной скважине (то есть в скважине, имеющей наклон 50o или меньше), то гравий может легко отделяться от пульпы и падать под действием силы тяжести на дно кольцевого пространства при утечке жидкости с малой вязкостью из пульпы. Несмотря на то, что это обычно приводит к образованию хорошей гравийной набивки в кольцевом пространстве снизу доверху во многих случаях перфорации в обсадной трубе, особенно вблизи дна (основания) интервала, имеют плохую набивку, так как градиент давления через перфорации обычно слишком мал для переноса гравия в перфорации.
Все указанные факторы обычно приводят к плохой набивке перфораций, что, в свою очередь, часто приводит к низкой продуктивности формации. Более того, любой разрыв формации (пласта), вызванный пульпой с низкой вязкостью в ходе операции гравийной набивки, обычно находится у верхнего конца интервала заканчивания, а у нижнего или донного конца интервала через перфорации имеется только незначительный разрыв или его вообще нет.
Другая проблема при использовании высокоскоростной, с малой вязкостью, гравийной набивки/разрыва возникает когда гравийная набивка поднимается в кольцевом пространстве до точки сразу сверху над перфорациями в обсадной трубе и/или над верхней частью фильтра. Жидкость больше не может протекать с высокой скоростью накачки и тогда существует вероятность возникновения давлений вытекания песка, достаточно высоких для нарушения механической целостности верхней части фильтра. Можно полагать, что это происходит по причине того, что давление у вершины интервала становится достаточно высоким для того, чтобы проталкивать часть набивки через смежные перфорации в формацию, в результате чего в набивке создаются пустоты, которые затем, в свою очередь, заполняются гравием из набивки над пустотами.
Когда это происходит, то набивка будет скользить вниз в кольцевом пространстве со стороны обсадной трубы, однако, так как гравий на самом деле может проникать в фильтр, набивка на стороне фильтра не имеет возможности для такого свободного скольжения вниз, как со стороны обсадной трубы. Тем не менее, давления накачки являются обычно достаточно высокими для принудительного смещения набивки с обоих сторон вниз, в результате чего фильтр сдирается с его основной трубы, что приводит к нарушению целостности фильтра. Это может иметь катастрофические последствия, если указанное явление не обнаружено сразу же; например, это может приводить как минимум к необходимости капитального ремонта скважины или, в худшем случае, к выбросу из скважины.
Из авторского свидетельства СССР N 1521865 известен скважинный инструмент для гравийной набивки интервала внутри ствола скважины, включающий трубопровод, который содержит нижнюю основную секцию фильтра и верхнюю секцию фильтра, которая расположена над нижней основной секцией фильтра.
В соответствии с настоящим изобретением предусмотрено создание способа и скважинного инструмента для гравийной набивки интервала внутри ствола скважины, которая обеспечивает (а) хорошее распределение гравия по всему интервалу, и (б) хорошую набивку перфораций внутри интервала, при использовании пульпы с малой вязкостью.
Указанная задача достигается тем, что скважинный инструмент для гравийной набивки интервала внутри ствола скважины включает трубопровод, который содержит нижнюю основную секцию фильтра и верхнюю секцию фильтра, которая расположена над нижней основной секцией фильтра, причем указанный трубопровод выполнен с возможностью присоединения к нижнему концу спусковой колонны, нижняя основная секция фильтра устанавливается внутри указанного интервала и вблизи от находящихся внутри указанного интервала перфораций обсадной трубы, когда скважинный инструмент находится в рабочем положении в указанном стволе скважины, верхняя обходная секция фильтра располагается над перфорациями обсадной трубы скважины и позволяет жидкости из пульпы втекать в указанный скважинный инструмент, при блокировании потока порошкообразного материала, а внутри указанного трубопровода имеется средство для обходного пропускания жидкости из верхней обходной секции фильтра наружу от указанного трубопровода вблизи от нижнего участка этого трубопровода. Указанное средство для обходного пропускания жидкости содержит промывную трубу, установленную внутри указанного трубопровода и проходящую через интервал, причем указанная промывная труба имеет впускные отверстия, которые лежат вблизи указанной верхней секции фильтра, и средство ниже указанных впускных отверстий для блокирования потока между указанной промывной трубой и указанным трубопроводом.
Верхняя обходная секция фильтра может представлять собой отдельную секцию в указанном трубопроводе или же вытянутый участок основной секции фильтра. Средство для блокирования потока между промывной трубой и трубопроводом представляет собой пакер, установленный на промывной трубе, который может иметь по меньшей мере один сквозной канал.
Известен способ для гравийной набивки интервала внутри ствола скважины по уже упоминавшемуся авторскому свидетельству СССР N 1521865, включающий операции установки скважинного инструмента, содержащего скважинный фильтр, в ствол скважины вблизи указанного интервала и нагнетания пульпы, которая содержит транспортирующую жидкость и гравий, вниз в кольцевое пространство скважины так, что гравий из пульпы падает под действием силы тяжести на дно кольцевого пространства, в результате чего образуется гравийная набивка внутри указанного кольцевого пространства вокруг указанного фильтра.
Сущность изобретения по способу заключается в том, что способ для гравийной набивки интервала внутри ствола скважины, включает операции установки скважинного инструмента, содержащего скважинный фильтр, в ствол скважины вблизи указанного интервала и нагнетания пульпы, которая содержит транспортирующую жидкость и гравий, вниз в кольцевое пространство скважины так, что гравий из пульпы падает под действием силы тяжести на дно кольцевого пространства, в результате чего образуется гравийная набивка внутри указанного кольцевого пространства вокруг указанного фильтра, при этом ствол скважины имеет обсадную трубу с перфорациями, находящимися внутри указанного интервала, скважинный инструмент устанавливается вблизи указанных перфораций в обсадной трубе, в качестве транспортирующей жидкости используется жидкость с малой вязкостью, кольцевое пространство, в которое нагнетают пульпу, образовано между указанным скважинным инструментом и указанной обсадной трубой, при этом указанная жидкость с малой вязкостью из пульпы вытекает главным образом через указанные перфорации, а нагнетание указанной пульпы продолжают до тех пор, пока указанная гравийная набивка не поднимется над перфорациями в обсадной трубе, при продолжении потока указанной пульпы в указанное кольцевое пространство при пропускании жидкости с малой вязкостью из указанной пульпы по обходному пути внутрь и вниз по внутренней части указанного скважинного инструмента и пропускании указанной жидкости с малой вязкостью из внутренней части скважинного инструмента назад в нижний участок указанного кольцевого пространства через указанный скважинный фильтр. Транспортирующей жидкостью является жидкость с вязкостью около 30 сантипуаз или меньше. Пропускание жидкости с малой вязкостью по обходному пути осуществляют за счет ее протекания из указанного кольцевого пространства внутрь указанного скважинного инструмента через отдельную секцию фильтра, которая установлена над указанным скважинным фильтром, или за счет ее протекания из указанного кольцевого пространства внутрь указанного скважинного инструмента через верхнюю часть указанного скважинного фильтра, которая существенно выступает над указанными перфорациями.
В условиях эксплуатации скважинный инструмент опускают в ствол скважины и устанавливают его вблизи интервала, подлежащего заканчиванию. Закачивают пульпу, которая содержит транспортирующую жидкость с малой вязкостью (например, 30 сантипуаз или меньше) и гравий, вниз в кольцевое пространство скважины, которое имеется между скважинным инструментом и обсадной трубой скважины. При входе пульпы в кольцевое пространство жидкость с малой вязкостью главным образом вытекает из пульпы через перфорации в обсадной трубе или через фильтр, в то время как гравий из пульпы падает под действием силы тяжести на дно кольцевого пространства, в результате чего образуется гравийная набивка вокруг указанного скважинного инструмента. Непрерывный поток пульпы после подъема гравийной набивки выше самых верхних перфораций в обсадной трубе будет приводить к тому, что жидкость с малой вязкостью из указанной пульпы будет поступать в верхнюю обходную секцию фильтра и во впускные отверстия промывной трубы, и протекать вниз через внутреннюю часть указанного скважинного инструмента. После этого жидкость будет проходить из нижней части скважинного инструмента назад в нижнюю часть кольцевого пространства через нижнюю основную секцию фильтра. Эта жидкость переносит гравий из набивки в перфорации, которые могли иметь плохую набивку при первоначальном размещении набивки, а также будет уплотнять гравийную набивку в кольцевом пространстве. Пустоты, образованные при вымывании жидкостью гравия из набивки, будут заполнены повторным смещением гравия в набивке (то есть гравий над пустотами будет перемещаться вниз в пустоты, в то время как он будет замещаться гравием, который продолжает осаждаться в верхней части набивки в ходе обтекания жидкости).
Действительное построение и работа устройства в соответствии с настоящим изобретением, а также преимущества настоящего изобретения будут более ясны из последующего детального описания, приведенного в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, которые не обязательно даны в реальном масштабе и на которых одинаковые узлы имеют одинаковые позиционные обозначения.
На фиг. 1 показано сечение нижнего конца ствола скважины для иллюстрации первоначальных операций способа гравийной набивки интервала ствола скважины в соответствии с настоящим изобретением; на фиг. 2 - сечение ствола скважины, аналогичное показанному на фиг. 1, для иллюстрации окончательных операций способа гравийной набивки интервала ствола скважины в соответствии с настоящим изобретением; на фиг. 3 - сечение ствола скважины, аналогичное показанному на фиг. 1, для иллюстрации другого варианта изготовления инструмента для гравийной набивки в соответствии с настоящим изобретением.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 1, на которой показан скважинный инструмент 10 для осуществления настоящего изобретения, который установлен внутри ствола скважины 11 в рабочем положении вблизи интервала 12, в который должна быть произведена гравийная набивка. Следует иметь в виду, что ствол скважины 11 имеет обсадную трубу 13, которая зацементирована по месту (не показано). Обсадная труба 13 содержит множество перфораций 14, которые обеспечивают жидкостное сообщение ствола скважины с формацией 15, лежащей рядом с интервалом ствола скважины, который должен быть закончен.
Скважинный инструмент 10 содержит трубопровод 16, который может быть присоединен к нижнему концу спусковой колонны (не показана). Используемый в данном описании и в формуле изобретения термин "фильтр" относится к любому типу проницаемых структур, обычно используемых для операции гравийной набивки, которые позволяют потоку жидкости протекать через фильтр, при одновременном блокировании потока порошкообразного материала (например, имеющиеся в продаже фильтры, щелевые или перфорированные вкладыши или трубки, сетчатые трубы, фильтры и/или вкладыши с предварительной набивкой, также как и их комбинации).
Показанный на фиг. 1 и 2 трубопровод 16 введен в пробку скважины 20 (или в нечто подобное), либо, что также может быть, непосредственно в основание ствола скважины (фиг. 3), и содержит нижнюю проницаемую секцию (например, основную секцию фильтра 17) и верхнюю проницаемую секцию (например, обходную секцию фильтра 18). Как это показано на черточках, верхняя и нижняя секции фильтра разделены "холостой" секцией (секциями) 19; однако в некоторых случаях нижняя секция фильтра 17 может просто выступать главным образом над самыми верхними перфорациями 14 в обсадной трубе 11 (например, на стык длиной 10 футов или больше), что устраняет необходимость использования холостой секции (секций) 19 и отдельного обходного фильтра 18 (см., например, удлиненный фильтр 17a на фиг. 3).
Промывная труба 21, которая имеет впускные отверстия 21a вблизи от ее верхнего конца, идет вниз через нижнюю секцию фильтра 17. На промывной трубе 21 установлен пакер (уплотнитель) 30, который блокирует поток между промывной трубой и трубопроводом 16. Следует иметь в виду, что в некоторых случаях диаметр промывной трубы 21 может быть выбран таким образом, что зазор с трубопроводом 16 практически отсутствует; в таком случае пакер 30 может быть устранен.
Как это показано на чертежах, в промывной трубе 21 имеется штуцер 21b для управления потоком через нее, однако следует подчеркнуть, что диск разрыва или иное вентильное средство (не показано) может быть использовано вместо штуцера, что будет обсуждаться далее более подробно. Трубопровод 16 преимущественно взаимодействует с хорошо известным "переходником" и пакером (не показаны) на спусковой колонне (не показана), так что протекающая вниз в спусковой колонне жидкость будет вытекать через кольцевое пространство ниже пакера спусковой колонны, что само по себе известно и является обычным решением.
При осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением скважинный инструмент 10 опускают в ствол скважины 11 и устанавливают его вблизи интервала 12. Пульпа (жирные стрелки 22 на фиг. 1), которая содержит транспортирующую жидкость с малой вязкостью и "гравий" (например, порошкообразный материал, такой как песок и др.), нагнетается вниз в спусковую колонну, проходит через переходник и поступает в верхний конец кольцевого пространства 23, которое охватывает скважинный инструмент 10 по всему интервалу 12. Используемый здесь термин "с малой вязкостью" относится к жидкостям, которые обычно используются для решения данной задачи и которые имеют вязкость 30 сантипуаз или меньше (например, вода, гели с малой вязкостью и др.).
При поступлении пульпы 22 в кольцевое пространство 23 транспортирующая жидкость (бледные стрелки 24 на фиг. 1) "теряется" пульпой (вытекает из нее) и будет протекать через перфорации 14 под давлением в формацию 15, где вероятно она будет оказывать на формацию благоприятное разрывное действие. Большая часть гравия (пунктирные стрелки 25) отделяется от пульпы и под действием силы тяжести падает на дно кольцевого пространства 23, где накапливается в виде "набивки" гравия 26 (фиг. 2) внутри интервала 12. Следует признать, что небольшая часть отделившейся транспортирующей жидкости может также проникать в обходную секцию фильтра 18 и протекать через отверстия 22 в промывную трубу 21. Однако штуцер 21b существенно ограничивает поток из нижнего конца промывной трубы 21, так что основная часть жидкости будет непрерывно протекать через перфорации 14 в формацию 15. Кроме того, как это упоминалось выше, диск разрыва (или иное вентильное средство, не показаны) может быть использован для полного блокирования потока через промывную трубу 21, пока в промывной трубе не будет достигнуто заданное давление.
Первоначальную накачку пульпы продолжают до тех пор, пока набивка 26 не поднимется выше самой верхней перфорации 14 в обсадной трубе 13, а также выше нижней или основной секции фильтра 17. Так как поступление потока жидкости в нижний участок интервала замедлено или устранено за счет набивки 16, перекрывающей как нижнюю секцию фильтра 17, так и перфорации 14, то давление в кольцевом пространстве 23 быстро нарастает при попытке прохождения потока к перфорациям 14 или к нижней секции фильтра 17 через гравийную набивку 26. Несмотря на то, что теоретически гравий в набивке 26 теперь должен быть равномерно распределен по ее полной длине (то есть по интервалу 12), часто этого не наблюдают при практических заканчиваниях такого типа. Опыт показывает, что несмотря на то, что перфорации имеют адекватную набивку в верхней части интервала, они обычно имеют плохую набивку ниже в интервале; особенно это касается перфораций 14, которые лежат вблизи от нижнего конца интервала 12.
Настоящее изобретение позволяет использовать жидкости с малой вязкостью для набивки интервала 12, что приводит к существенному улучшению распределения гравия как внутри перфораций 14, так и по всему интервалу заканчивания 12. Как это лучше всего показано на фиг. 2, поток пульпы будет протекать как и раньше, даже после того, как верхние перфорации 14 и нижняя секция фильтра 17 перекрыты набивкой 26. При этом гравий будет продолжать отделяться от пульпы и осаждаться сверху на набивке 26.
Однако теперь обходной фильтр 18 становится доминирующим в обеспечении доступа жидкости к нижнему участку интервала 12. При этом жидкость с малой вязкостью из пульпы будет огибать набивку 26, протекая через верхнюю секцию фильтра 18, через впускные отверстия 21a и наружу через нижний конец промывной трубы 21. Если вместо штуцера 21b использован диск разрыва или приводимый в действие давлением вентиль, то давление в промывной трубе 21 быстро превышает требуемое для разрыва диска или открывания вентиля, через которые жидкость затем вытекает из промывной трубы 21. Следует иметь в виду, что обходная жидкость будет протекать через промывную трубу 21 под тем же давлением, которое существует в кольцевом пространстве 23 над набивкой 26.
Жидкость (стрелки 24a на фиг. 2) из промывной трубы 21 будет затем вытекать через нижнюю или основную секцию фильтра 17 и протекать под давлением через слабо уплотненный нижний конец набивки 26 в нижние имеющие слабую набивку перфорации 14. Так как жидкость принудительно вводится в перфорации, то она несет с собой гравий из набивки 26 в те перфорации, которые первоначально не имели адекватной набивки. При проталкивании или переносе гравия через перфорации 14 в формацию 15 гравий в набивке теперь будет смещаться вниз и заполнять любые создаваемые пустоты, причем, в свою очередь, в верхней части набивки будет происходить пополнение гравия за счет его осаждения. Само собой разумеется, как это известно специалистам, что жидкость с малой вязкостью может также обеспечивать некоторый благоприятный разрыв формации, как при этой операции, так и при ее первоначальном входе в формацию. Образованные в формации трещины также получат набивку при переносе в них гравия жидкостью.
В результате обхода жидкости, который обеспечен за счет обходного фильтра 18 и впускных отверстий 21a в промывной трубе 21, не происходит резкого нарастания давления жидкости над набивкой 26, когда гравий в набивке 26 перекрывает верхний конец фильтра и верхние перфорации в обсадной трубе, что позволяет снизить или устранить вероятность серьезного повреждения в верхней части основной секции фильтра 17.
На фиг. 3 показан другой вариант скважинного инструмента 10a, который может быть использован для осуществления настоящего изобретения. Скважинный инструмент 10a аналогичен описанному выше, за тем исключением, что верхняя секция фильтра заменена удлиненной основной секцией фильтра 17a, так что она выступает над самыми верхними перфорациями 14a при нахождении устройства 10a в рабочем положении внутри ствола скважины 11а. Кроме того, пакер 30 содержит по меньшей мере один канал 50, который нормально закрыт для потока при помощи вентильного средства (например, при помощи диска разрыва, не показан).
Показанный на фиг. 3 вариант осуществления настоящего изобретения работает в основном аналогично ранее описанному, а именно скважинный инструмент 10a опускают в ствол скважины 11а и устанавливают его вблизи от перфораций 14a, которые лежат внутри интервала 12a, подлежащего завершению. Следует отметить, что верхний конец фильтра 17a существенно выступает вверх относительно самых верхних перфораций 14. При протекании пульпы с малой вязкостью вниз в кольцевом пространстве 23a, пульпа теряет жидкость, которая протекает через перфорации 14a и через фильтр 17a. Когда гравийная набивка 26a поднимется выше самых верхних перфораций, тогда жидкость будет продолжать проходить через верхний участок фильтра 17a и через впускные отверстия 21aa внутрь промывной трубы 21a, в результате чего для жидкости появляется обходной путь. Жидкость вытекает из промывной трубы и наружу из нижнего участка фильтра 17a с проталкиванием через набивку 26a и через перфорации 14a со слабой набивкой, перенося вместе с собой гравий из набивки 26a, как это было описано ранее.
Кроме того, давление внутри фильтра 17a будет открывать каналы 50 (например, диски разрыва или нечто подобное, не показаны) в пакере 30a, что позволяет дополнительному потоку жидкости вытекать из фильтра 17a на различных уровнях, что дополнительно содействует перераспределению гравия (например, уплотняет набивку) и в результате обеспечивает хорошее распределение гравия по всему интервалу 12a и в перфорациях 14a. Протекание пульпы продолжается до тех пор, пока гравийная набивка не поднимется выше вершины вытянутого фильтра 17a, причем в этот момент будет завершена набивка 26 и адекватное заполнение (набивка) перфораций 14a. Увеличение давления насоса в данный момент времени указывает на завершение операции.
Следует также иметь в виду, что в некоторых случаях отверстия 21a, 21aa в соответствующих промывных трубах 21, 21a и связанный с ними пакер 30 могут быть устранены, в то время как жидкость будет огибать гравийную набивку в кольцевом пространстве за счет простого прохождения в инструмент через верхнюю проницаемую секцию (то есть через верхнюю секцию 18 на фиг. 1 и 2 или удлиненную основную секцию 17a на фиг. 3), вниз через внутреннюю часть основной секции фильтра, а затем наружу в кольцевое пространство через нижний участок основной секции фильтра, где жидкость осуществляет функции, аналогичные описанным ранее.
Claims (10)
1. Скважинный инструмент для гравийной набивки интервала внутри ствола скважины, включающий трубопровод, который содержит нижнюю основную секцию фильтра и верхнюю секцию фильтра, которая расположена над нижней основной секцией фильтра, отличающийся тем, что указанный трубопровод выполнен с возможностью присоединения к нижнему концу спусковой колонны, нижняя основная секция фильтра устанавливается внутри указанного интервала и вблизи от находящихся внутри указанного интервала перфораций обсадной трубы, когда скважинный инструмент находится в рабочем положении в указанном стволе скважины, верхняя обходная секция фильтра располагается над перфорациями обсадной трубы скважины и позволяет жидкости из пульпы втекать в указанный скважинный инструмент, при блокировании потока порошкообразного материала, а внутри указанного трубопровода имеется средство для обходного пропускания жидкости из верхней обходной секции фильтра наружу от указанного трубопровода вблизи от нижнего участка этого трубопровода.
2. Скважинный инструмент по п. 1, отличающийся тем, что указанное средство для обходного пропускания жидкости содержит промывную трубу, установленную внутри указанного трубопровода и проходящую через интервал, причем указанная промывная труба имеет впускные отверстия, которые лежат вблизи указанной верхней секции фильтра, и средство ниже указанных впускных отверстий для блокирования потока между указанной промывной трубой и указанным трубопроводом.
3. Скважинный инструмент по п.2, отличающийся тем, что верхняя обходная секция фильтра представляет собой отдельную секцию в указанном трубопроводе.
4. Скважинный инструмент по п.2, отличающийся тем, что верхняя обходная секция фильтра представляет собой вытянутый участок основной секции фильтра.
5. Скважинный инструмент по п.4, отличающийся тем, что средство для блокирования потока между указанной промывной трубой и указанным трубопроводом представляет собой пакер, установленный на указанной промывной трубе.
6. Скважинный инструмент по п.5, отличающийся тем, что указанный пакер содержит по меньшей мере один сквозной канал.
7. Способ для гравийной набивки интервала внутри ствола скважины, включающий операции установки скважинного инструмента, содержащего скважинный фильтр, в ствол скважины вблизи указанного интервала и нагнетания пульпы, которая содержит транспортирующую жидкость и гравий, вниз в кольцевое пространство скважины так, что гравий из пульпы падает под действием силы тяжести на дно кольцевого пространства, в результате чего образуется гравийная набивка внутри указанного кольцевого пространства вокруг указанного фильтра, отличающийся тем, что ствол скважины имеет обсадную трубу с перфорациями, находящимися внутри указанного интервала, скважинный инструмент устанавливается вблизи указанных перфораций в обсадной трубе, в качестве транспортирующей жидкости используется жидкость с малой вязкостью, кольцевое пространство, в которое нагнетают пульпу, образовано между указанным скважинным инструментом и указанной обсадной трубой, при этом указанная жидкость с малой вязкостью из пульпы вытекает главным образом через указанные перфорации, а нагнетание указанной пульпы продолжают до тех пор, пока указанная гравийная набивка не поднимется над перфорациями в обсадной трубе, при продолжении потока указанной пульпы в указанное кольцевое пространство при пропускании жидкости с малой вязкостью из указанной пульпы по обходному пути внутрь и вниз по внутренней части указанного скважинного инструмента и пропускании указанной жидкости с малой вязкостью из внутренней части скважинного инструмента назад в нижний участок указанного кольцевого пространства через указанный скважинный фильтр.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что указанной транспортирующей жидкостью является жидкость с вязкостью около 3 сПз или меньше.
9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что пропускание жидкости с малой вязкостью по обходному пути осуществляют за счет ее протекания из указанного кольцевого пространства внутрь указанного скважинного инструмента через отдельную секцию фильтра, которая установлена над указанным скважинным фильтром.
10. Способ по п.7, отличающийся тем, что пропускание жидкости с малой вязкостью по обходному пути осуществляют за счет ее протекания из указанного кольцевого пространства внутрь указанного скважинного инструмента через верхнюю часть указанного скважинного фильтра, которая существенно выступает над указанными перфорациями.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/606,474 US5690175A (en) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | Well tool for gravel packing a well using low viscosity fluids |
US08/606,474 | 1996-03-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98118183A RU98118183A (ru) | 2000-08-20 |
RU2169254C2 true RU2169254C2 (ru) | 2001-06-20 |
Family
ID=24428133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98118183/03A RU2169254C2 (ru) | 1996-03-04 | 1997-02-21 | Инструмент для гравийной набивки интервала внутри ствола скважины и способ гравийной набивки интервала внутри ствола скважины |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5690175A (ru) |
EP (1) | EP0885346B1 (ru) |
AU (1) | AU707966B2 (ru) |
CA (1) | CA2247445C (ru) |
DE (1) | DE69728524T2 (ru) |
ID (1) | ID16517A (ru) |
NO (1) | NO316233B1 (ru) |
RU (1) | RU2169254C2 (ru) |
WO (1) | WO1997033068A1 (ru) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6230803B1 (en) | 1998-12-03 | 2001-05-15 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for treating and gravel-packing closely spaced zones |
US6253851B1 (en) * | 1999-09-20 | 2001-07-03 | Marathon Oil Company | Method of completing a well |
WO2001049970A1 (en) * | 2000-01-05 | 2001-07-12 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for treating and gravel-packing closely spaced zones |
US6644406B1 (en) | 2000-07-31 | 2003-11-11 | Mobil Oil Corporation | Fracturing different levels within a completion interval of a well |
US6464007B1 (en) | 2000-08-22 | 2002-10-15 | Exxonmobil Oil Corporation | Method and well tool for gravel packing a long well interval using low viscosity fluids |
OA13131A (en) * | 2000-09-20 | 2006-12-13 | Sofitech Nv | Method for gravel packing open holes fracturing pressure. |
US6520254B2 (en) | 2000-12-22 | 2003-02-18 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and method providing alternate fluid flowpath for gravel pack completion |
US6557634B2 (en) * | 2001-03-06 | 2003-05-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method for gravel packing an interval of a wellbore |
US6789624B2 (en) | 2002-05-31 | 2004-09-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method for gravel packing an interval of a wellbore |
US6588506B2 (en) | 2001-05-25 | 2003-07-08 | Exxonmobil Corporation | Method and apparatus for gravel packing a well |
US6830104B2 (en) * | 2001-08-14 | 2004-12-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well shroud and sand control screen apparatus and completion method |
US6978840B2 (en) * | 2003-02-05 | 2005-12-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well screen assembly and system with controllable variable flow area and method of using same for oil well fluid production |
WO2004094784A2 (en) * | 2003-03-31 | 2004-11-04 | Exxonmobil Upstream Research Company | A wellbore apparatus and method for completion, production and injection |
US7870898B2 (en) | 2003-03-31 | 2011-01-18 | Exxonmobil Upstream Research Company | Well flow control systems and methods |
US7147054B2 (en) * | 2003-09-03 | 2006-12-12 | Schlumberger Technology Corporation | Gravel packing a well |
US7866708B2 (en) * | 2004-03-09 | 2011-01-11 | Schlumberger Technology Corporation | Joining tubular members |
US20060037752A1 (en) * | 2004-08-20 | 2006-02-23 | Penno Andrew D | Rat hole bypass for gravel packing assembly |
US7905284B2 (en) * | 2005-09-07 | 2011-03-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Fracturing/gravel packing tool system with dual flow capabilities |
US8511380B2 (en) * | 2007-10-10 | 2013-08-20 | Schlumberger Technology Corporation | Multi-zone gravel pack system with pipe coupling and integrated valve |
WO2010050991A1 (en) | 2008-11-03 | 2010-05-06 | Exxonmobil Upstream Research Company | Well flow control systems and methods |
SG10201401060UA (en) | 2009-04-14 | 2014-05-29 | Exxonmobil Upstream Res Co | Systems and methods for providing zonal isolation in wells |
EA025464B1 (ru) | 2011-10-12 | 2016-12-30 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Фильтрующее текучую среду устройство для ствола скважины и способ заканчивания ствола скважины |
SG11201501685YA (en) | 2012-10-26 | 2015-05-28 | Exxonmobil Upstream Res Co | Downhole flow control, joint assembly and method |
CA2899792C (en) | 2013-03-15 | 2018-01-23 | Exxonmobil Upstream Research Company | Sand control screen having improved reliability |
US9638013B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-05-02 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and methods for well control |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2173119A (en) * | 1937-08-16 | 1939-09-19 | Texas Co | Means for graveling oil wells |
US3262499A (en) * | 1964-03-16 | 1966-07-26 | Pan American Petroleum Corp | Upper zone gravel pack |
US3884301A (en) * | 1973-11-23 | 1975-05-20 | Texaco Trinidad | Method of gravel-packing a high-pressure well |
US4685519A (en) * | 1985-05-02 | 1987-08-11 | Mobil Oil Corporation | Hydraulic fracturing and gravel packing method employing special sand control technique |
SU1521865A1 (ru) * | 1987-07-22 | 1989-11-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии | Устройство дл сооружени гравийного фильтра в скважине |
US4945991A (en) * | 1989-08-23 | 1990-08-07 | Mobile Oil Corporation | Method for gravel packing wells |
US5027899A (en) * | 1990-06-28 | 1991-07-02 | Union Oil Company Of California | Method of gravel packing a well |
US5113935A (en) * | 1991-05-01 | 1992-05-19 | Mobil Oil Corporation | Gravel packing of wells |
US5161618A (en) * | 1991-08-16 | 1992-11-10 | Mobil Oil Corporation | Multiple fractures from a single workstring |
US5161613A (en) * | 1991-08-16 | 1992-11-10 | Mobil Oil Corporation | Apparatus for treating formations using alternate flowpaths |
US5295542A (en) * | 1992-10-05 | 1994-03-22 | Halliburton Company | Well gravel packing methods |
US5333688A (en) * | 1993-01-07 | 1994-08-02 | Mobil Oil Corporation | Method and apparatus for gravel packing of wells |
US5339895A (en) * | 1993-03-22 | 1994-08-23 | Halliburton Company | Sintered spherical plastic bead prepack screen aggregate |
US5419394A (en) * | 1993-11-22 | 1995-05-30 | Mobil Oil Corporation | Tools for delivering fluid to spaced levels in a wellbore |
US5417284A (en) * | 1994-06-06 | 1995-05-23 | Mobil Oil Corporation | Method for fracturing and propping a formation |
US5435391A (en) * | 1994-08-05 | 1995-07-25 | Mobil Oil Corporation | Method for fracturing and propping a formation |
US5560427A (en) * | 1995-07-24 | 1996-10-01 | Mobil Oil Corporation | Fracturing and propping a formation using a downhole slurry splitter |
-
1996
- 1996-03-04 US US08/606,474 patent/US5690175A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-02-21 DE DE69728524T patent/DE69728524T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-21 WO PCT/US1997/002775 patent/WO1997033068A1/en active IP Right Grant
- 1997-02-21 EP EP97907778A patent/EP0885346B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-21 AU AU19688/97A patent/AU707966B2/en not_active Expired
- 1997-02-21 CA CA002247445A patent/CA2247445C/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-21 RU RU98118183/03A patent/RU2169254C2/ru active
- 1997-03-04 ID IDP970673A patent/ID16517A/id unknown
-
1998
- 1998-09-02 NO NO19984030A patent/NO316233B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU1968897A (en) | 1997-09-22 |
CA2247445A1 (en) | 1997-09-12 |
WO1997033068A1 (en) | 1997-09-12 |
EP0885346A1 (en) | 1998-12-23 |
NO984030D0 (no) | 1998-09-02 |
US5690175A (en) | 1997-11-25 |
CA2247445C (en) | 2003-07-22 |
AU707966B2 (en) | 1999-07-22 |
EP0885346A4 (en) | 2002-03-20 |
EP0885346B1 (en) | 2004-04-07 |
NO316233B1 (no) | 2003-12-29 |
DE69728524D1 (de) | 2004-05-13 |
ID16517A (id) | 1997-10-09 |
NO984030L (no) | 1998-10-30 |
DE69728524T2 (de) | 2004-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2169254C2 (ru) | Инструмент для гравийной набивки интервала внутри ствола скважины и способ гравийной набивки интервала внутри ствола скважины | |
RU2138632C1 (ru) | Способ для разрыва и расклинивания трещин подповерхностного пласта | |
US6601646B2 (en) | Apparatus and method for sequentially packing an interval of a wellbore | |
US5082052A (en) | Apparatus for gravel packing wells | |
RU2492313C2 (ru) | Устройства и способ для установки гравийного фильтра в стволе скважины | |
EP0414431B1 (en) | A method for gravel packing a well | |
US5443117A (en) | Frac pack flow sub | |
US7451815B2 (en) | Sand control screen assembly enhanced with disappearing sleeve and burst disc | |
US6719051B2 (en) | Sand control screen assembly and treatment method using the same | |
RU2166617C2 (ru) | Устройство и способ обработки и гравийной набивки большого пласта формации | |
AU770763B2 (en) | Method and apparatus for frac/gravel packs | |
CA1246438A (en) | Hydraulic fracturing and gravel packing method employing special sand control technique | |
RU2162934C2 (ru) | Способ гравийной набивки вскрытого промежутка подземного пласта | |
US4553595A (en) | Method for forming a gravel packed horizontal well | |
US2546978A (en) | Well liner and method of cementing | |
EA004566B1 (ru) | Способ и скважинный инструмент для гравийной набивки скважины с использованием маловязких жидкостей | |
US10465484B2 (en) | Gravel packing system and method | |
US7478674B2 (en) | System and method for fracturing and gravel packing a wellbore | |
EA008643B1 (ru) | Устройство и способ для гравийной набивки ствола скважины | |
US2174795A (en) | Screen protector | |
US2140072A (en) | Well graveling apparatus | |
US20060037752A1 (en) | Rat hole bypass for gravel packing assembly | |
US20050034859A1 (en) | Vented gravel packing system and method of use | |
US2213962A (en) | Method of and apparatus for graveling wells | |
RU2679772C2 (ru) | Способ повторного заканчивания скважины с использованием гравийной набивки |