RU2599751C1 - Assembly for gravel packing by "from-toe-to-heel" method and by reverse circulation of excess suspension as per john p.broussard and christopher a.hall method - Google Patents

Assembly for gravel packing by "from-toe-to-heel" method and by reverse circulation of excess suspension as per john p.broussard and christopher a.hall method Download PDF

Info

Publication number
RU2599751C1
RU2599751C1 RU2015119031/03A RU2015119031A RU2599751C1 RU 2599751 C1 RU2599751 C1 RU 2599751C1 RU 2015119031/03 A RU2015119031/03 A RU 2015119031/03A RU 2015119031 A RU2015119031 A RU 2015119031A RU 2599751 C1 RU2599751 C1 RU 2599751C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
window
channel
annular space
assembly
Prior art date
Application number
RU2015119031/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Джон П. БРАУССАРД
Кристофер А. Холл
Original Assignee
Везерфорд Текнолоджи Холдингз, ЛЛК
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US14/282,692 external-priority patent/US10082007B2/en
Application filed by Везерфорд Текнолоджи Холдингз, ЛЛК filed Critical Везерфорд Текнолоджи Холдингз, ЛЛК
Application granted granted Critical
Publication of RU2599751C1 publication Critical patent/RU2599751C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/04Gravelling of wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/124Units with longitudinally-spaced plugs for isolating the intermediate space
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/08Screens or liners

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

FIELD: oil industry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to production of gravel filters for oil and gas wells. Device includes a housing located in the well and forming a through channel, one or more sections arranged on the housing. Each section comprises an insulation element arranged on the housing and insulating an annular space around the section from other sections, a window on the housing, which provides the fluid medium flow between the through channel and the annular space, a filter arranged on the housing and interconnected with the annular space, a gate lock arranged on the housing and preventing the fluid flow from the through channel to the filter, a working string, which forms the outlet, controlled in the housing in relation to each section. Working string in the first operating mode delivers the composition for processing the bottomhole zone from the outlet to the annular space section through the window. Working string in the second operating mode receives the reverse circulation from the through channel to the outlet.
EFFECT: gravel packing process is simplified.
33 cl, 24 dwg

Description

[0001] Данная заявка является частичным продолжением заявки США 12/913981, поданной 28 октября 2010 года под названием «Сборный узел гравийной набивки для набивки методом снизу-вверх/носок-к-пятке» Рональда ван Петегема и Джона П. Броуссарда и заявки США 13/670125, поданной 06 ноября 2012 года под названием «Многопластовая ГРП система с фильтром» Джона П. Броуссарда, Рональда ван Петегема и Кристофера А. Холла, которые включены в этот документ посредством ссылки на них.[0001] This application is a partial continuation of US application 12/913981, filed on October 28, 2010 under the name "Ronald van Petegam and John P. Broussard and Gravel Packing Assembly for Bottom-Up / Toe-to-Heel Stuffing" and US Application 13/670125, filed November 6, 2012, entitled “Multi-Fractured Hydraulic fracturing system with a filter” by John P. Broussard, Ronald van Petegham, and Christopher A. Hall, which are incorporated herein by reference.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

[0002] Некоторые нефтяные и газовые скважины завершаются в рыхлых пластах, которые содержат свободные тонкозернистые частицы и песок. Когда текучие среды добываются из этих скважин, свободные тонкозернистые частицы и песок могут переноситься с добываемыми текучими средами и могут привести к повреждению оборудования, такого как электрические погружные насосы (ESP) и другие системы. По этой причине, могут потребоваться доработки фильтров для борьбы с песком.[0002] Some oil and gas wells are completed in loose formations that contain loose fine particles and sand. When fluids are extracted from these wells, loose fine particles and sand can be transported with the produced fluids and can damage equipment such as electric submersible pumps (ESPs) and other systems. For this reason, fine filters for sand control may be required.

[0003] Горизонтальные скважины, которые требуют борьбы с песком, это, как правило, заканчивания скважины с открытым забоем. В этих горизонтальных необсаженных скважинах используются, преимущественно, известные автономные песчаные фильтры. Вместе с тем, операторы также используют гравийную набивку в этих горизонтальных необсаженных скважинах, чтобы решить вопрос борьбы с песком. Гравий является особым материалом из калиброванной частицы, такой как подобранный по фракциям песок или проппант, который пакуется вокруг песчаного фильтра в кольцевом пространстве скважины. Гравий действует как фильтр, чтобы удерживать какие-либо тонкозернистые частицы и песок из пласта от переноса с добываемой текучей средой.[0003] Horizontal wells that require sand control are typically open hole completions. In these horizontal open-hole wells, predominantly known stand-alone sand filters are used. At the same time, operators also use gravel packing in these horizontal open-hole wells to solve the issue of sand control. Gravel is a special material from a calibrated particle, such as fractions of sand or proppant, which is packed around a sand filter in the annular space of the well. Gravel acts as a filter to keep any fine-grained particles and sand from the formation from being transported with the produced fluid.

[0004] В соответствии с известным уровнем техники система гравийной набивки 20, показанная на фиг. 1A, простирается от пакера 14 со стороны забоя от обсадной трубы 12 в скважине 10, которая представляет собой горизонтальную необсаженную скважину. Для борьбы с песком, операторы пытаются заполнить кольцевое пространство между сборным узлом 20 и скважиной 10 гравием (материалом из частиц) путем закачки суспензии, состоящей из текучей среды и гравия в скважину 10 для набивки кольцевого пространства. Для горизонтальной открытой скважины 10, операторы могут использовать метод альфа-бета волны (или водную набивку), чтобы набить кольцевое пространство. Этот метод использует текучую среду с низкой вязкостью, такую как жидкость для закачивания скважин, чтобы перенести гравий. Система 20 на фиг. 1A представляет собой такой альфа-бета тип.[0004] According to the prior art, the gravel packing system 20 shown in FIG. 1A extends from the packer 14 from the bottom side from the casing 12 into the well 10, which is a horizontal open-hole well. To combat sand, operators try to fill the annular space between the assembly 20 and the borehole 10 with gravel (particle material) by pumping a suspension of fluid and gravel into the borehole 10 to fill the annular space. For horizontal open hole 10, operators can use the alpha-beta wave method (or water packing) to fill the annular space. This method uses a low viscosity fluid, such as an injection fluid, to transport gravel. The system 20 in FIG. 1A is such an alpha beta type.

[0005] Сначала операторы устанавливают промывочную трубу 40 в фильтр 25 и закачивают суспензию, состоящую из текучей среды и гравия вниз рабочей колонны 45. Суспензия проходит через окно 32 в переводной муфте 30 в кольцевое пространство между фильтром 25 и скважиной 10. Как показано, переводная муфта 30 располагается непосредственно со стороны забоя от пакера 14 гравийной набивки и со стороны устья фильтра 25. Окно переводной муфты 32 отклоняет поток суспензии из внутренней рабочей колонны 45 в кольцевое пространство со стороны забоя от пакера 14. В то же время, другое окно переводной муфты 34 отводит поток бурового раствора из промывочной трубы 40 к устью кольцевого пространства обсадной трубы от пакера 14.[0005] First, the operators install the wash pipe 40 into the filter 25 and pump the slurry consisting of fluid and gravel down the work string 45. The slurry passes through the window 32 in the transfer sleeve 30 into the annular space between the filter 25 and the well 10. As shown, the transfer the clutch 30 is located directly on the bottom side of the packer 14 gravel packing and on the side of the mouth of the filter 25. The window of the transfer clutch 32 deflects the flow of suspension from the inner working column 45 into the annular space from the bottom of the packer 14. At the same time, another window of the transfer clutch 34 diverts the flow of drilling fluid from the flushing pipe 40 to the mouth of the annular space of the casing from the packer 14.

[0006] Как только начинается работа, суспензия выходит из окна 32 переводной муфты в кольцевое пространство. Переносящая текучая среда в суспензии просачивается затем через пласт и/или через фильтр 25. Вместе с тем, фильтр 25 препятствует гравию, находящемуся в суспензии протекать в фильтр 25. Текучие среды, проходящие в одиночку через фильтр 25, могут возвращаться затем через окно переводной муфты 34 в кольцевое пространство выше пакера 14.[0006] As soon as the work begins, the suspension leaves the window 32 of the transfer clutch in the annular space. The transporting fluid in the suspension then seeps through the formation and / or through the filter 25. However, the filter 25 prevents the gravel in the suspension from flowing into the filter 25. The fluids alone passing through the filter 25 can then be returned through the transfer clutch window 34 into the annular space above the packer 14.

[0007] Как только текучая среда вытекает, гравий выпадает из суспензии и сначала пакуется вдоль низкой стороны кольцевого пространства скважины. Гравий собирается поэтапно 16а, 16b и т.д., который продвигается от пятки к носку в том, что называется альфа волной. Поскольку скважина 10 является горизонтальной, гравитационные силы преобладают в образовании альфа волны и гравий оседает вдоль нижней стороны на высоте равновесия вдоль фильтра 25. [0007] As soon as the fluid flows out, the gravel falls out of the suspension and is first packed along the low side of the annular space of the well. Gravel is collected in stages 16a, 16b, etc., which advances from heel to toe in what is called an alpha wave. Since the well 10 is horizontal, gravitational forces prevail in the formation of alpha waves and gravel settles along the lower side at an equilibrium height along the filter 25.

[0008] Когда процесс гравийной набивки в альфа волне выполнен, гравий начинает собираться в этапах (не показаны) бета волны. Это формируется вдоль верхней части фильтра 25, начиная от носка, и продвигается к пятке фильтра 25. Опять же, текучая среда переносящая гравий, может пройти через фильтр 25 вверх промывочной трубы 40. Для завершения процесса гравийной набивки в бета волне, необходимо иметь достаточную скорость текучей среды, чтобы поддерживать турбулентный поток и перемещать гравий вдоль верхней стороны кольцевого пространства. Чтобы рециркулировать после этого момента, операторы должны механически перенастроить переводную муфту 30, чтобы иметь возможность промыть трубу 40.[0008] When the gravel packing process in the alpha wave is completed, gravel begins to collect in stages (not shown) of the beta wave. This forms along the top of the filter 25, starting from the toe, and advances towards the heel of the filter 25. Again, the gravel transporting fluid can pass through the filter 25 up the wash pipe 40. To complete the gravel packing process in beta wave, you need to have sufficient speed fluid to maintain turbulent flow and to move gravel along the upper side of the annular space. To recycle after this point, operators must mechanically reconfigure the transfer sleeve 30 to be able to flush the pipe 40.

[0009] Несмотря на то, альфа-бета метод может быть экономичным благодаря низкой вязкости текучей среды - носителя и благодаря обычным типам фильтров, которые могут быть использованы, некоторые ситуации могут потребовать метод набивки с вязкой текучей средой, который использует альтернативный путь. В этом методе, шунты, расположенные на фильтре отклоняют закачанную суспензию набивки вдоль внешней поверхности фильтра. Фиг. 1B показывает пример системы 20, имеющей шунты 50 и 52 (только два из которых показаны). Как правило, шунты 50/52 для транспортировки и набивки прикрепляются эксцентрично к фильтру 25. Транспортные шунты 50 передают суспензию набивочным шунтам 52 и суспензия выходит из форсунок 54, расположенных на набивочных шунтах 52. Используя шунты 50/52 для транспортировки и набивки суспензии, процесс гравийной набивки может избежать областей высокой утечки в скважине 10, которая могла бы вызвать образование пробок и ухудшила бы гравийную набивку.[0009] Although the alpha-beta method can be economical due to the low viscosity of the carrier fluid and the usual types of filters that can be used, some situations may require a viscous fluid packing method that uses an alternative route. In this method, shunts located on the filter deflect the injected packing suspension along the outer surface of the filter. FIG. 1B shows an example of a system 20 having shunts 50 and 52 (only two of which are shown). Typically, shunts 50/52 for transportation and packing are attached eccentrically to the filter 25. Transport shunts 50 transfer the suspension to the packing shunts 52 and the suspension exits the nozzles 54 located on the packing shunts 52. Using shunts 50/52 for transporting and packing the suspension, the process gravel packing can avoid areas of high leakage in the well 10, which could cause plugging and impair gravel packing.

[0010] Согласно предшествующему уровню техники сборные узлы гравийной набивки 20 для обоих методов фиг. 1A-1B имеют ряд проблем и трудностей. Во время процесса гравийной набивки в горизонтальной скважине, например, окна переводной муфты 32/34, возможно, придется перенастроить несколько раз. Во время процесса ГРП с установкой гравийного фильтра суспензия, закачанная под высоким давлением и скоростью потока, может иногда обезвоживаться внутри инструмента переводной муфты 30 системы и связанной с ней скользящей муфтой (не показана). Строго говоря, осевший песок или обезвоженная суспензия могут прилипнуть к сервисным инструментам и могут даже засорить скважину. Кроме того, переводная муфта 30 подвергается эрозии во время ГРП и процессов гравийной набивки, и переводная муфта 30 может прилипнуть в пакере 14, которая может создать чрезвычайно сложные ловильные работы.[0010] According to the prior art, the gravel pack assemblies 20 for both methods of FIG. 1A-1B have a number of problems and difficulties. During the gravel packing process in a horizontal well, for example, the 32/34 transfer clutch windows may need to be reconfigured several times. During the hydraulic fracturing process with the installation of a gravel pack, the slurry pumped under high pressure and flow rate can sometimes be dehydrated inside the tool of the transfer clutch 30 of the system and the associated slip clutch (not shown). Strictly speaking, settled sand or dehydrated slurry may adhere to service tools and may even clog a well. In addition, the transfer clutch 30 undergoes erosion during hydraulic fracturing and gravel packing processes, and the transfer clutch 30 can adhere to the packer 14, which can create extremely difficult fishing operations.

[0011] Чтобы справиться с гравийной набивкой, в некоторых необсаженных скважинах была разработана система гравийной набивки необсаженной скважины с окном заднего хода в восходящем стволе, как описано в SPE 122765, под названием «Первая в мире гравийная набивка необсаженной скважины с окном обратного хода в восходящем стволе и с набухающими пакерами» (Дженсен и др. 2009 г.). Эта система позволяет сделать гравийную набивку восходящего ствола необсаженной скважины, используя окно, расположенное в направлении носка скважины.[0011] In order to cope with gravel packing, in some open-hole wells, an open-hole gravel packing system with a back-up window in an uphole was developed, as described in SPE 122765, entitled “The world's first open-hole gravel packing with a back-up window in an upstream trunk and with swellable packers ”(Jensen et al. 2009). This system allows gravel packing of the ascending hole of an open-hole well using a window located in the direction of the toe of the well.

[0012] В процессах обсаженных скважин, очень распространено монтировать несколько установок гравийной набивки в процессе, именуемом как «сложенные набивки». Каждая зона адресована в отдельный процесс для ее перфорирования, установки оборудования гравийной набивки, закачивания гравия, а затем процесс повторяется. Были разработаны другие многопластовые системы гравийной набивки, которые обычно называют однорейсовыми, многопластовыми системами. Эти системы представляют собой обычную конструкцию, в которой они вводят суспензию в кольцевое пространство снаружи фильтра с верхней стороны фильтра и закачивают текучую среду в направлении нижней части зоны. Кроме того, эти системы были специально использованы для применений обсаженных скважин и только недавно были адаптированы для применения в необсаженных скважинах.[0012] In cased hole processes, it is very common to mount several gravel pack installations in a process referred to as “stacked packs”. Each zone is addressed in a separate process for punching, installing gravel packing equipment, pumping gravel, and then the process is repeated. Other multilayer gravel packing systems have been developed, which are commonly referred to as single-track, multilayer systems. These systems are a conventional structure in which they introduce a suspension into the annular space outside the filter from the upper side of the filter and pump the fluid towards the bottom of the zone. In addition, these systems have been specifically used for cased hole applications and have only recently been adapted for use in open cased wells.

[0013] Предмет настоящего раскрытия сущности изобретения направлен на преодоление или, по меньшей мере, уменьшение влияний, одной или нескольких проблем, описанных выше.[0013] The subject matter of the present disclosure is directed to overcoming or at least reducing the effects of one or more of the problems described above.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0014] Многопластовое устройство и способ используются для обработки пласта. Устройство может быть использовано для обработок пласта, таких как процессы ГРП, процесс ГРП с установкой гравийного фильтра, процессы гравийной набивки или других процессов. Устройство включает в себя корпус (например, трубчатую конструкцию, хвостовик, эксплуатационную колонну и т.п.) и рабочую колонну. Корпус сборного узла расположен в скважине и образует сквозной канал. Одна или несколько секций, расположены на корпусе, и каждая одна или несколько секций содержит изолирующий элемент, окно, фильтр, и затвор.[0014] A multi-layer device and method is used to process the formation. The device can be used for reservoir treatments, such as hydraulic fracturing processes, hydraulic fracturing with the installation of a gravel filter, gravel packing processes or other processes. The device includes a housing (for example, a tubular structure, a liner, production string, etc.) and a working string. The body of the assembly is located in the well and forms a through channel. One or more sections are located on the housing, and each one or more sections contains an insulating element, a window, a filter, and a shutter.

[0015] Элемент изоляции, расположенный на корпусе изолирует кольцевое пространство скважины вокруг секции от других секций. Окно, расположенное на корпусе позволяет текучей среде сообщаться между сквозным каналом и кольцевым пространством скважины, а фильтр, расположенный на корпусе сообщается с кольцевым пространством скважины. Затвор, расположенный на корпусе, по меньшей мере, препятствует сообщению текучей среды из сквозного канала к фильтру.[0015] An isolation element located on the housing isolates the annular space of the well around the section from other sections. A window located on the housing allows fluid to communicate between the through channel and the annular space of the well, and a filter located on the housing communicates with the annular space of the well. The shutter located on the housing, at least, prevents the communication of fluid from the through channel to the filter.

[0016] Рабочая колонна образует выход и манипулируется в корпусе относительно каждой секции. Рабочая колонна в первом режиме работы доставляет состав для обработки приствольной зоны с выхода к секции кольцевого пространства скважины через окно. Рабочая колонна во втором режиме работы принимает обратную циркуляцию из сквозного канала на выход.[0016] The work string forms an outlet and is manipulated in the housing relative to each section. The working column in the first mode of operation delivers the composition for processing the near-barrel zone from the exit to the section of the annular space of the well through the window. The working column in the second mode of operation receives reverse circulation from the through channel to the output.

[0017] В одном варианте осуществления, окно для данной одной из одной или нескольких секций расположено по направлению к носку, а фильтр для данной секции расположен по направлению к пятке. Во время обработки, окно доставляет суспензию, в качестве состава для обработки приствольной зоны и гравийной набивки кольцевого пространства данной секции от носка к пятке. Фильтр процеживает буровой раствор из суспензии в сквозной канал корпуса.[0017] In one embodiment, a window for a given one of the one or more sections is located toward the toe, and a filter for the section is located toward the heel. During processing, the window delivers the suspension, as a composition for processing the trunk area and gravel packing the annular space of this section from toe to heel. The filter filters the drilling fluid from the suspension into the through channel of the housing.

[0018] В другом варианте осуществления, окно для данной из одной или нескольких секций расположено по направлению к пятке, а фильтр для данной секции расположен по направлению к носку. Во время обработки, окно доставляет суспензию в качестве состава для обработки приствольной зоны и гравийной набивки кольцевого пространства данной секции от пятки к носку. Фильтр процеживает буровой раствор из суспензии, а секция имеет байпас, доставляющий буровой раствор в сквозной канал через окно корпуса со стороны устья.[0018] In another embodiment, a window for a given one or more sections is located towards the heel, and a filter for this section is located towards the toe. During processing, the window delivers the suspension as a composition for processing the trunk area and gravel packing the annular space of this section from heel to toe. The filter filters the drilling fluid from the suspension, and the section has a bypass that delivers the drilling fluid into the through channel through the housing window from the mouth side.

[0019] В одном варианте осуществления, окно содержит проточный клапан, выполненный с возможностью избирательно работать между открытыми и закрытыми положениями, позволяющими и препятствующими сообщению текучей среды между сквозным каналом и кольцевым пространством скважины. Проточный клапан может включать в себя муфту, выполненную с возможностью перемещения в сквозном канале между: (а) закрытым положением, препятствующим сообщению текучей среды через окно и, (б) открытым положением, позволяющим сообщение текучей среды через окно. Рабочая колонна может быть изготовлена так чтобы, по меньшей мере, открыть проточные клапаны одной или нескольких секций. Например, рабочая колонна может иметь приводной инструмент, выполненный с возможностью открывать и закрывать проточные клапаны одной или нескольких секций в сквозном канале в том же рейсе.[0019] In one embodiment, the window comprises a flow valve configured to selectively operate between open and closed positions, allowing and preventing fluid from flowing between the through channel and the annular space of the well. The flow valve may include a sleeve configured to move in the through channel between: (a) a closed position that prevents the fluid from communicating through the window and, (b) an open position that allows the fluid to communicate through the window. The work string can be made so as to at least open the flow valves of one or more sections. For example, the work string may have a power tool configured to open and close the flow valves of one or more sections in the through channel on the same flight.

[0020] В одном варианте осуществления затвор выполнен с возможностью избирательно действовать между: (а) закрытым положением, препятствующим сообщению текучей среды между сквозным каналом и фильтром и, (б) открытым положением, позволяющим сообщение текучей среды между сквозным каналом и фильтром. Например, затвор может включать в себя муфту, выполненную с возможностью перемещения в сквозном канале между: (а) закрытым положением, препятствующим сообщению текучей среды через, по меньшей мере, одно проточное окно в корпусе, по меньшей мере, одно проточное окно в сообщении с фильтром и, (б) открытым положением, позволяющим сообщение текучей среды через, по меньшей мере, одно проточное окно.[0020] In one embodiment, the shutter is configured to selectively act between: (a) a closed position that prevents fluid from communicating between the through channel and the filter; and (b) an open position that allows fluid to communicate between the through channel and the filter. For example, the shutter may include a sleeve configured to move in the through channel between: (a) a closed position that prevents fluid from communicating through at least one flow window in the housing, at least one flow window in communication with a filter and, (b) an open position allowing fluid to communicate through at least one flow window.

[0021] В другом примере, затвор может включать в себя односторонний клапан, расположенный в сообщении текучей среды между фильтром и сквозным каналом, причем односторонний клапан в открытом положении позволяет сообщение жидкости от фильтра в сквозной канал, и в закрытом положении, препятствует сообщению текучей среды из сквозного канала к фильтру.[0021] In another example, the shutter may include a one-way valve located in fluid communication between the filter and the through passage, wherein the one-way valve in the open position allows fluid to flow from the filter into the through passage, and in the closed position, prevents the flow of fluid from the through channel to the filter.

[0022] Вышеприведенная сущность изобретения не предназначена, для подведения итога каждого возможного варианта осуществления или каждого аспекта настоящего раскрытия сущности изобретения.[0022] The foregoing summary is not intended to summarize each possible embodiment or every aspect of the present disclosure.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0023] Фиг. 1A-1B иллюстрируют сборный узел гравийной набивки в соответствии с предшествующим уровнем техники.[0023] FIG. 1A-1B illustrate a gravel pack assembly in accordance with the prior art.

[0024] Фиг. 2A-2B показывают многопластовую систему с фильтром в соответствии с настоящим раскрытием сущности изобретения во время спуска в скважину для процесса промывки.[0024] FIG. 2A-2B show a multilayer system with a filter in accordance with the present disclosure during descent into a well for a flushing process.

[0025] Фиг. 3А-3В показывают систему во время установки и тестирования пакера.[0025] FIG. 3A-3B show the system during installation and testing of the packer.

[0026] Фиг. 4A-4B показывают систему во время процессов гравийной набивки.[0026] FIG. 4A-4B show the system during gravel packing processes.

[0027] Фиг. 5A-5B показывают систему во время заполнения кольцевого пространства вокруг башмачной зоны для сливания избыточной суспензии.[0027] FIG. 5A-5B show the system while filling the annular space around the shoe area to drain excess slurry.

[0028] Фиг. 6A-6B показывают еще одну многопластовую систему с фильтром в соответствии с настоящим раскрытием сущности изобретения, имеющую альтернативные параллельные соединения для процессов гравийной набивки.[0028] FIG. 6A-6B show another multilayer filter system in accordance with the present disclosure having alternative parallel connections for gravel packing processes.

[0029] Фиг. 7 показывает многопластовую систему с фильтром, имеющую секции фильтров, разделенные пакерами.[0029] FIG. 7 shows a multilayer filter system having filter sections separated by packers.

[0030] Фиг. 8 иллюстрирует многопластовую систему с фильтром в соответствии с настоящим раскрытием сущности изобретения, расположенную в необсаженной скважине и использующую рабочую колонну в сочетании с клапанами и проточными устройствами.[0030] FIG. 8 illustrates a multilayer filter system in accordance with the present disclosure, located in an open hole and using a work string in combination with valves and flow devices.

[0031] Фиг. 9 иллюстрирует многопластовую систему с фильтром фиг. 8, имеющую перепускные трубы.[0031] FIG. 9 illustrates a multilayer filter system of FIG. 8 having overflow pipes.

[0032] Фиг. 10A иллюстрирует частичный вид в поперечном разрезе проточного устройства для раскрытых многопластовых сборных узлов с фильтром.[0032] FIG. 10A illustrates a partial cross-sectional view of a flow device for open multi-layer filter assembly assemblies.

[0033] Фиг. 10B иллюстрирует подробный вид устройства невозвратного клапана для проточного устройства фиг. 10A.[0033] FIG. 10B illustrates a detailed view of a non-return valve device for the flow device of FIG. 10A.

[0034] Фиг. 10C иллюстрирует выделенный, частичный вид в поперечном сечении проточного устройства фиг. 10A.[0034] FIG. 10C illustrates an isolated, partial cross-sectional view of the flow device of FIG. 10A.

[0035] Фиг. 11A-11В иллюстрируют другую многопластовую систему с фильтром в соответствии с настоящим раскрытием сущности изобретения, расположенную в необсаженной скважине и использующую рабочую колонну в сочетании с клапанами и проточными устройствами.[0035] FIG. 11A-11B illustrate another multilayer filter system in accordance with the present disclosure, located in an open hole and using a work string in combination with valves and flow devices.

[0036] Фиг. 12A-12D иллюстрирует еще одну многопластовую систему с фильтром в соответствии с настоящим раскрытием сущности изобретения, имеющую конфигурацию носок к пятке.[0036] FIG. 12A-12D illustrates yet another multilayer filter system in accordance with the present disclosure having a toe to heel configuration.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

[0037] Фиг. 2A-2B показывают многопластовую систему 200 с фильтром в соответствии с настоящим раскрытием сущности изобретения, спущенную в скважину. Система 200 может быть использована для обработок пласта, таких как процессы ГРП, процесс ГРП с установкой гравийного фильтра, процессы гравийной набивки или других процессов. Система 200 включает в себя эксплуатационную колонну или хвостовик 225 (например, трубчатая структура или корпус), которая простирается в скважину 10 от пакера хвостовика 14, поддерживаемого в обсадной трубе 12. Эта скважина 10 может быть горизонтальной или отклоненной необсаженной скважиной. Система 200 также имеет гидравлический сервисный инструмент 202, добавленный к пакеру 14, и имеет внутреннюю рабочую колонну 210, прикрепленную к сервисному инструменту 202.[0037] FIG. 2A-2B show a multilayer system 200 with a filter in accordance with the present disclosure, launched into the well. System 200 can be used for formation treatments, such as fracturing processes, a fracturing process with a gravel pack, gravel packing processes, or other processes. The system 200 includes a production casing or liner 225 (e.g., tubular structure or housing) that extends into the well 10 from the liner packer 14 supported in the casing 12. This well 10 may be a horizontal or deviated open hole. The system 200 also has a hydraulic service tool 202 added to the packer 14, and has an inner work string 210 attached to the service tool 202.

[0038] Как показано на фиг. 12В, хвостовик 225 может иметь колонный башмак 220 на его конце. Между тем, по всей его длине, хвостовик 225 может иметь одну или несколько секций фильтров 240A-B (фиг. 2В) и один или несколько перфорированных кожухов 230A-B. Как правило, перфорированные кожухи 230A-B могут быть расположены рядом или объединены в одну или несколько секций фильтров 240A-B. Как обсуждается ниже, используются одна или несколько секций фильтров 240A-B и перфорированные кожухи 230А-В, чтобы доставить суспензию в одну или несколько точек набивки для процесса гравийной набивки.[0038] As shown in FIG. 12B, liner 225 may have a column shoe 220 at its end. Meanwhile, over its entire length, the shank 225 may have one or more sections of filters 240A-B (Fig. 2B) and one or more perforated casings 230A-B. Typically, the perforated housings 230A-B can be arranged side by side or combined into one or more sections of filters 240A-B. As discussed below, one or more filter sections 240A-B and perforated casings 230A-B are used to deliver the suspension to one or more packing points for the gravel packing process.

[0039] Каждый из перфорированных кожухов 230А-B имеет корпус или проточные окна 232A-B для отклонения потока. Внутри каждый из перфорированных кожухов 230A-B имеет гнезда 234 образованные выше и ниже выпускных окон 232A-B для герметизации с удаленным концом внутренней рабочей колонны 210, как описано ниже. Чтобы предотвратить эрозию проточные окна 232А-В на перфорированных кожухах 230A-B могут иметь юбку, такую как юбка 236 для проточных окон 232А на перфорированных кожухах 230A.[0039] Each of the perforated housings 230A-B has a housing or flow windows 232A-B for deflecting flow. Inside, each of the perforated housings 230A-B has sockets 234 formed above and below the outlet ports 232A-B for sealing with the remote end of the inner work string 210, as described below. To prevent erosion, flow windows 232A-B on perforated casings 230A-B may have a skirt, such as skirt 236 for flow windows 232A on perforated casings 230A.

[0040] Проточные окна 232B наверху одного из перфорированных кожухов 230B сообщаются с устройствами альтернативного пути 250, расположенными вдоль длины нижней секции фильтра 240A. Эти устройства альтернативного пути 250 могут быть шунтами, трубами, концентрично установленными трубами или другими устройствами, известными в данной области, для обеспечения альтернативной траектории суспензии. Вместе с тем, в целях настоящего раскрытия сущности изобретения, устройства альтернативного пути 250, в данном документе, для простоты названы шунтами. Как правило, шунты 250 сообщаются от проточных окон 232В до боковых окон 222 в направлении удаленного конца системы 200 или других направлениях для использования во время этапов процесса.[0040] The flow openings 232B at the top of one of the perforated housings 230B communicate with alternate path devices 250 located along the length of the lower section of the filter 240A. These alternate path 250 devices may be shunts, tubes, concentric tubes or other devices known in the art to provide an alternative trajectory for the slurry. However, for the purposes of the present disclosure, alternative path devices 250 are referred to herein as shunts for simplicity. Typically, shunts 250 communicate from the flow openings 232B to the side openings 222 in the direction of the distal end of the system 200 or other directions for use during process steps.

[0041] Как показано на фиг. 2B, внутренняя рабочая колонна 210, простирающаяся от сервисного инструмента 202 (фиг. 2А) располагается через секции фильтров 240A-B системы 200. (Внутренняя рабочая колонна 210 может, по желанию, иметь обратный конус, чтобы уменьшить давление циркуляции). На конце секций фильтров 240A-B, система 200 имеет башмачную зону 220 с колонным башмаком 226 и гнездом 224. Колонный башмак имеет невозвратный клапан 226, муфту и т.п. (не показаны), которые позволяют промывающей или циркулирующей текучей среде течь вокруг внешней стороны секций фильтров 240A-B при опускании в скважину и перед тем как пакер 14 установлен.[0041] As shown in FIG. 2B, the inner work string 210 extending from the service tool 202 (FIG. 2A) is located through the filter sections 240A-B of the system 200. (The inner work string 210 may optionally have a return cone to reduce circulation pressure). At the end of the filter sections 240A-B, the system 200 has a shoe area 220 with a column shoe 226 and a socket 224. The column shoe has a non-return valve 226, a sleeve, and the like. (not shown) that allow flushing or circulating fluid to flow around the outside of the filter sections 240A-B when lowered into the well and before the packer 14 is installed.

[0042] На своем удаленном конце, внутренняя рабочая колонна 210 имеет выпускные окна 212, изолированные с помощью прокладок 214. При опускании одна из прокладок 214 может герметизировать конец внутренней рабочей колонны 210 внутри башмачной зоны 220, как показано на фиг. 2B. Таким образом, текучая среда, закачанная в забой скважины по внутренней рабочей колонне 210, может выйти из невозвратного клапана (не показан) в колонном башмаке 226 в конце башмачной зоны 220, чтобы промыть скважину 10.[0042] At its distal end, the inner workstring 210 has outlet openings 212 insulated with gaskets 214. When lowering, one of the gaskets 214 can seal the end of the inner workstring 210 inside the shoe area 220, as shown in FIG. 2B. Thus, the fluid pumped into the bottom of the well through the inner working string 210 may exit a non-return valve (not shown) in the column shoe 226 at the end of the shoe zone 220 to flush the well 10.

[0043] Во время процесса гравийной набивки, однако, выпускные окна 212 могут располагаться и герметизироваться прокладками 214 в перфорированных кожухах 230А-B, расположенных между каждой из секций фильтров 240A-B. В частности, прокладки 214, расположенные по обе стороны от выпускных окон 212 колонны, герметизируют внутренние гнезда 234 на перфорированных корпусах 230А-В. Прокладки 214 могут использовать эластомерные или другие типы уплотнений, расположенные на внутренней рабочей колонне 210, и гнезда 234 могут быть отполированными гнездами или поверхностями внутри кожухов 230A-B для зацепления прокладок 214. Хотя, показанное с этой конфигурацией, может быть использовано обратное расположение: прокладки - на внутренней стороне кожухов 230A-B и гнезда - на внутренней рабочей колонне 210.[0043] During the gravel packing process, however, exhaust ports 212 can be positioned and sealed with gaskets 214 in perforated housings 230A-B located between each of the filter sections 240A-B. In particular, gaskets 214, located on both sides of the outlet windows 212 of the column, seal the inner seats 234 on the perforated bodies 230A-B. The gaskets 214 may use elastomeric or other types of seals located on the inner workstring 210, and the sockets 234 may be polished sockets or surfaces inside the housings 230A-B to engage the gaskets 214. Although shown with this configuration, the opposite arrangement may be used: gaskets - on the inside of the enclosures 230A-B and the sockets - on the inner working string 210.

[0044] Когда текучая среда закачивается через внутреннюю рабочую колонну 210, закачиваемая текучая среда выходит из колонны 210 и через проточные окна 232A-B на перфорированных кожухах 230А-В зависимости от расположения колонны 210 по отношению к проточным окнам 232A-B. В этом расположении, проточные окна 232A в нижнем перфорированном кожухе 230A направляют суспензию непосредственно в кольцевое пространство, тогда как проточные окна 232B в верхнем перфорированном кожухе 230B направляют суспензию в шунты 250, как описано ниже. Могут быть использованы другие подобные конструкции. В любом случае, это избирательное расположение и уплотнение между колонной 210 и кожухами 230А-В, которое изменяет траектории текучей среды для доставки суспензии в кольцевое пространство, вокруг секций фильтров 240A-B во время процесса гравийной набивки, обсуждается более подробно ниже.[0044] When the fluid is pumped through the inner work string 210, the injected fluid exits the string 210 and through the flow ports 232A-B on the perforated casings 230A-Depending on the location of the string 210 with respect to the flow windows 232A-B. In this arrangement, the flow openings 232A in the lower perforated housing 230A direct the suspension directly into the annular space, while the flow openings 232B in the upper perforated housing 230B direct the suspension to the shunts 250, as described below. Other similar designs may be used. In any case, this selective arrangement and seal between the column 210 and the casings 230A-B, which changes the paths of the fluid to deliver the suspension into the annular space around the filter sections 240A-B during the gravel packing process, is discussed in more detail below.

[0045] Как показано на фиг. 2A-2B, система 200 спускается в скважину для промывки. Сервисный инструмент 202 сидит на не установленном пакере 14 в обсадной трубе 12 и прокладки 204 на сервисном инструменте 202 не герметизируются в пакере 14 для того, чтобы обеспечить передачу гидростатического давления. Удаленный конец внутренней рабочей колонны 210 подходит через секции фильтров 240A-B, и одна из прокладок колонны 214 герметизируется в упор к гнезду 224 возле колонного башмака 226. Операторы закачивают текучую среду по замкнутой системе вниз по внутренней рабочей колонне 210, и циркулирующая текучая среда вытекает из невозвратного клапана в колонном башмаке 226, вверх по кольцевому пространству и вокруг не установленного пакера 14.[0045] As shown in FIG. 2A-2B, the system 200 is lowered into the well for flushing. The service tool 202 sits on an uninstalled packer 14 in the casing 12 and the gaskets 204 on the service tool 202 are not sealed in the packer 14 in order to transmit hydrostatic pressure. The distal end of the inner work string 210 fits through the filter sections 240A-B, and one of the gaskets of the string 214 is sealed against the receptacle 224 near the shoe 226. Operators pump the fluid in a closed system down the inner work string 210, and the circulating fluid flows out from the non-return valve in the column shoe 226, up the annular space and around the unpacked packer 14.

[0046] Как показано на фиг. 3A-3B, операторы затем устанавливают и тестируют пакер 14. Чтобы установить пакер 14, операторы закачивают текучую среду в скважину для гидравлической или гидростатической установки пакера 14 с помощью процессов, хорошо известных в данной области, хотя могут быть использованы другие методы установки пакера. Чтобы проверить пакер 14, прокладки 204 на сервисном устройстве 202 поднимаются в отверстие пакера после освобождения от пакера 14. Операторы затем проверяют пакер 14, оказывая давление на обсадную трубу 12. Текучая среда, проходящая через любую утечку под давлением на пакере 14, будет переходить в пласт вокруг секций фильтров 240A-B. Кроме того, любая утекающая текучая среда пройдет в выпускные отверстия внутренней рабочей колонны 212 и вверх к поверхности через внутреннюю рабочую колонну 210. Независимо от этого, система 200 позволяет операторам поддерживать гидростатическое давление на пласт в течение этих различных этапов работы.[0046] As shown in FIG. 3A-3B, the operators then install and test the packer 14. To install the packer 14, the operators pump fluid into the well to hydraulically or hydrostatically install the packer 14 using processes well known in the art, although other methods of installing the packer may be used. To test packer 14, gaskets 204 on service device 202 rise into the packer opening after being released from packer 14. Operators then check packer 14 by applying pressure to casing 12. Fluid passing through any pressure leak on packer 14 will go into formation around sections of filters 240A-B. In addition, any leaking fluid will pass into the outlets of the inner work string 212 and up to the surface through the inner work string 210. Regardless, system 200 allows operators to maintain hydrostatic pressure on the formation during these various stages of operation.

[0047] После того как пакер 14 установлен и протестирован операторы начинают процесс гравийной набивки. Как показано на фиг. 4A-4B, операторы поднимают внутреннюю рабочую колонну 210, чтобы установиться в первое положение гравийной набивки. Как показано на фиг. 4В, прокладки колонны 214 зацепляются в гнездах 234 вокруг нижних окон 232A ниже нижней секции фильтра 240A. Когда это сделано, окна инструмента 212 сообщаются с окнами кожуха 232А.[0047] After the packer 14 is installed and tested, the operators begin the gravel packing process. As shown in FIG. 4A-4B, operators raise the inner work string 210 to establish themselves in the first position of the gravel pack. As shown in FIG. 4B, column gaskets 214 engage in sockets 234 around lower windows 232A below the lower section of filter 240A. When this is done, the windows of the tool 212 communicate with the windows of the casing 232A.

[0048] При манипулировании внутренней рабочей колонной 210, операторы предпочтительно дают сигнал на поверхность о том, что выпускные окна 212 расположены в заданном положении, будь то пустая позиция, позиция циркуляции суспензии или позиция откачивания. Один из способов для достижения этой цели является измерение растяжения или сжатия на поверхности, чтобы определить положение внутренней рабочей колонны 210 относительно перфорированных кожухов 230A-B и гнезд 234. Могут быть использованы этот и другие процессы, известные в данной области.[0048] When manipulating the inner workstring 210, the operators preferably give a signal to the surface that the outlet ports 212 are in a predetermined position, whether it is an empty position, a suspension circulation position, or a pumping position. One way to achieve this is to measure tensile or compression on the surface to determine the position of the inner work string 210 relative to the perforated housings 230A-B and sockets 234. This and other processes known in the art can be used.

[0049] С окнами 212/232A, изолированными зацепленными прокладками 214 и гнездами 234, операторы закачивают суспензию, состоящую из переносящей текучей среды и гравия вниз внутренней рабочей колонны 210 в первом направлении к окнам колонны 212. Суспензия выходит из окон трубы 212 и через окна кожуха 232A в кольцевое пространство необсаженной скважины. Переносящая текучая среда в суспензии протекает затем через пласт и/или через секции фильтров 240A-B вдоль длины системы 200. Вместе с тем, секции фильтров 240A-B препятствуют гравию, находящемуся в суспензии, протекать в систему 200. Таким образом, текучая среда проходит в одиночку через секции фильтров 240A-B и возвращается через кольцевое пространство обсадной трубы над пакером 14.[0049] With windows 212 / 232A insulated by interlocked gaskets 214 and sockets 234, operators pump a slurry consisting of transporting fluid and gravel downward of the inner workstring 210 in a first direction to the windows of the column 212. The slurry exits the windows of the pipe 212 and through the windows casing 232A into the annular space of the open hole. The transporting fluid in the suspension then flows through the formation and / or through the filter sections 240A-B along the length of the system 200. However, the filter sections 240A-B prevent the gravel in the suspension from flowing into the system 200. Thus, the fluid passes alone through the filter sections 240A-B and returns through the annular space of the casing above the packer 14.

[0050] Как описано в этом документе, гравий можно набивать в кольцевом пространстве в альфа-бета волне, хотя могут быть использованы другие варианты. Когда текучая среда вытекает, например, гравий выпадает из суспензии и сначала набивается вдоль нижней стороны кольцевого пространства в скважине 10. Гравий собирается на этапах, при которых продвигается от носка (около кожуха 230A) к пятке в альфа волне. Гравитационные силы преобладают в образовании альфа волны, и гравий оседает вдоль нижней стороны на высоте равновесия вдоль секций фильтров 240A-B.[0050] As described herein, gravel may be packed in an annular space in an alpha beta wave, although other variations may be used. When the fluid flows out, for example, gravel falls out of suspension and is first packed along the bottom side of the annulus in the well 10. Gravel is collected in steps that move from the toe (near casing 230A) to the heel in the alpha wave. Gravitational forces prevail in the formation of alpha waves, and gravel settles along the underside at the height of equilibrium along the filter sections 240A-B.

[0051] После альфа волны, скважина 10 заполняется в бета волне вдоль системы 200. Гравий начинает собираться в бета волне вдоль верхней стороны секций фильтров 240A-B, начиная с пятки (около пакера 14) и продвигается к носовой части сборного узла 200. Опять же, текучая среда, переносящая гравий может протекать через секции фильтров 240A-B и вверх по кольцевому пространству между внутренней рабочей колонной 210 и хвостовиком 225.[0051] After the alpha wave, well 10 is filled in beta wave along system 200. Gravel begins to collect in beta wave along the upper side of filter sections 240A-B, starting from the heel (near packer 14) and advancing to the fore of assembly 200. Again gravel transporting fluid may flow through the filter sections 240A-B and up the annular space between the inner work string 210 and the liner 225.

[0052] В итоге, операторы достигают желаемого состояния во время закачивания суспензии в окна 232A в этом перфорированном кожухе 230A. Это желаемое состояние может быть определено конкретным повышением уровней давления и может быть названо как «выпадение песка» в некоторых контекстах. На данном этапе, операторы поднимают внутреннюю рабочую колонну 210 снова, как показано на фиг. 5A-5B. Прокладки 214 сейчас сидят в гнездах 234 вокруг окон 232В на следующем перфорированном кожухе 230В между секциями фильтров 240A-B. Операторы закачивают суспензию вниз внутренней рабочей колонны 210 снова в первом направлении к выходному окну 212, и суспензия вытекает из окон трубы 212 и через окна кожуха 232B.[0052] In the end, the operators reach the desired state while pumping the suspension into the windows 232A in this perforated casing 230A. This desired state can be determined by a specific increase in pressure levels and may be referred to as “sand loss” in some contexts. At this stage, the operators raise the inner work string 210 again, as shown in FIG. 5A-5B. Gaskets 214 now sit in sockets 234 around windows 232B on the next perforated casing 230B between filter sections 240A-B. The operators pump the slurry downward of the inner workstring 210 again in a first direction to the exit window 212, and the slurry flows out of the windows of the pipe 212 and through the windows of the casing 232B.

[0053] Как правило, суспензия может при желании вытекать из окон 232B в окружающее кольцевое пространство. Это возможно, если одно или несколько окон 232B сообщаются непосредственно с кольцевым пространством и не сообщаются с одним из устройств альтернативного пути или шунтом 250. Все же, суспензия может вытекать из окон 232B в устройства альтернативного пути или шунты 250 для размещения где-либо в окружающем кольцевом пространстве. Хотя шунты 250 изображены определенным способом, можно использовать любое желательное расположение и число транспортных и пакующих устройств, для альтернативного пути, чтобы подать и доставить суспензию.[0053] Typically, the suspension may optionally flow from the windows 232B into the surrounding annular space. This is possible if one or more of the 232B windows communicates directly with the annular space and does not communicate with one of the alternate path devices or a shunt 250. Nevertheless, a suspension may flow from the 232B windows into an alternate path device or a shunt 250 for placement somewhere in the environment. annular space. Although the shunts 250 are depicted in a specific way, any desired location and number of transport and packing devices can be used, for an alternate route to feed and deliver the suspension.

[0054] В зависимости от реализации, этот второй этап закачивания суспензии может быть использован для дальнейшей гравийной набивки скважины. Тем не менее, как показано в текущей реализации, закачивание суспензии через шунты 250 позволяет операторам откачивать избыточную суспензию из внутренней рабочей колонны 210 в скважину без реверсирования потока в колонне 210 от направления первого потока (то есть, в направлении окон колонны 212). В этом есть отличие от обратного направления текущей жидкости вниз кольцевого пространства между колонной 210 и кожухами 230А-В/фильтрами 240A-B для откачивания избыточной суспензии из колонны 210.[0054] Depending on the implementation, this second step of pumping the suspension can be used for further gravel packing of the well. However, as shown in the current implementation, pumping the slurry through shunts 250 allows operators to pump the excess slurry from the inner work string 210 into the well without reversing the flow in the string 210 from the direction of the first flow (i.e., in the direction of the windows of the string 212). This is different from the reverse direction of the flowing liquid down the annular space between the column 210 and the casings 230A-B / filters 240A-B for pumping excess suspension from the column 210.

[0055] Как показано на фиг. 5В, суспензия проходит из окна 212, через проточные окна 232B и через шунты 250. Из шунтов 250, суспензия затем выходит из боковых окон или форсунок 254 в шунтах 250 и заполняет кольцевое пространство вокруг башмачной зоны 220. Это обеспечивает процесс гравийной набивки с альтернативным путем, отличным от основного пути системы от носка к пятке. Таким образом, шунты 250, прикрепленные к перфорированному кожуху 230B выше нижней секции фильтра 240A могут быть использованы, чтобы расположить избыточный гравий из рабочей колонны 210 вокруг башмачной зоны 220. Шунты 250 переносят суспензию вниз нижней секции фильтра 240A так, что промывочная труба не требуется на конце секции 240A. Однако байпас 258 определенный в расположении забоя системы 200 (или где-либо еще) допускает возвращения текучей среды в ходе этого процесса. Этот байпас 258 может быть невозвратным клапаном, частью фильтра, втулкой, или другим подходящим устройством, которое позволяет потоку буровой жидкости, а не гравию из скважины войти в систему 200. В самом деле, байпас 258 в качестве части фильтра может иметь любую желаемую длину вдоль башмачной зоны 220 в зависимости от реализации.[0055] As shown in FIG. 5B, the slurry passes from window 212, through flow openings 232B and through shunts 250. From shunts 250, the slurry then exits from side windows or nozzles 254 in shunts 250 and fills the annular space around shoe area 220. This provides gravel packing with an alternative path different from the main toe-to-heel system. Thus, shunts 250 attached to the perforated casing 230B above the lower section of the filter 240A can be used to place excess gravel from the work string 210 around the shoe area 220. The shunts 250 carry the slurry down the lower section of the filter 240A so that a flush pipe is not required on end of section 240A. However, bypass 258 defined at the bottom location of system 200 (or elsewhere) allows fluid to return during this process. This bypass 258 may be a non-return valve, part of a filter, a sleeve, or other suitable device that allows the flow of drilling fluid, rather than gravel from the well, to enter system 200. In fact, bypass 258 as part of the filter can be any desired length along shoe zone 220 depending on the implementation.

[0056] В какой-то момент, процесс может достичь состояния «выпадения песка» или повышения давления во время закачивания суспензии в окна 232B. В этот момент, клапан, разрывной диск или другое устройство затвора 256 в шунтах 250 может открыться так, чтобы гравий в суспензии мог заполнить затем внутреннюю часть башмачной зоны 220 после откачивания избытка вокруг башмачной зоны 220. Таким образом, операторы могут откачать избыточный гравий изнутри башмачной зоны 220. Как только это происходит, буровой раствор может выйти из нижней секции фильтра 240A, через набитый гравий в кольцевом пространстве, и обратно через верхнюю секцию фильтра 240B для перемещения к устью. В других конструкциях, нижний перфорированный кожух 230А может иметь байпас, другой шунт, или тому подобное (не показано), которые могут быть использованы для доставки бурого раствора мимо прокладок 214, гнезд 234 и устья.[0056] At some point, the process may reach a “sanding out” state or increasing pressure while the slurry is being pumped into windows 232B. At this point, a valve, rupture disk, or other shutter device 256 in shunts 250 may open so that the gravel in suspension can then fill the inside of the shoe area 220 after pumping excess around the shoe area 220. Thus, operators can pump excess gravel from inside the shoe zone 220. Once this happens, the drilling fluid can exit the lower section of the filter 240A, through the packed gravel in the annular space, and back through the upper section of the filter 240B to move to the wellhead. In other designs, the lower perforated casing 230A may have a bypass, another shunt, or the like (not shown) that can be used to deliver brown mud past the gaskets 214, sockets 234, and the mouth.

[0057] Предыдущая система 200 заполняла кольцевое пространство необсаженной скважины с альфа-бета волнами, а затем заполняла кольцевое пространство вокруг носка по альтернативной траектории. Как показано на фиг. 6A-6B, система 200 может использовать дополнительное устройство альтернативного пути или шунт 260, чтобы заполнить кольцевое пространство необсаженной скважины во время циркуляции в процессе гравийной набивки. В этой конструкции работа системы 200 аналогична рассмотренной выше. Опять же, система 200 имеет один или несколько перфорированных кожухов 230А-B для выхода суспензии и имеет один или несколько секций фильтров 240A-B.[0057] The previous system 200 filled the annular space of an open-hole well with alpha beta waves, and then filled the annular space around the toe along an alternate path. As shown in FIG. 6A-6B, system 200 may use an alternate path accessory or shunt 260 to fill the annular space of an open hole during circulation during gravel packing. In this design, the operation of the system 200 is similar to that discussed above. Again, the system 200 has one or more perforated housings 230A-B to exit the suspension and has one or more sections of filters 240A-B.

[0058] Когда операторы поднимают внутреннюю рабочую колонну 210, чтобы расположить ее для процесса гравийной набивки, показанной на фиг. 6B, операторы закачивают, по меньшей мере, некоторое количество суспензии в кольцевое пространство необсаженной скважины с помощью дополнительных шунтов 260 в альтернативном пути гравийной набивки. Шунты 260 могут быть использованы в виде исключения. Альтернативно, суспензию можно закачивать через одно или несколько окон кожуха 232А одновременно. С помощью конструкции шунтов 250/260 и открытых проточных окон 232, система 200 может набивать гравий зонами от носка к пятке, от пятки к носку и в их комбинации.[0058] When operators raise the inner workstring 210 to position it for the gravel packing process shown in FIG. 6B, operators pump at least some slurry into the annular space of an open hole using additional shunts 260 in an alternative gravel pack path. Shunts 260 may be used as an exception. Alternatively, the slurry can be pumped through one or more windows of housing 232A simultaneously. Using the design of shunts 250/260 and open flow openings 232, system 200 can fill gravel with toe to heel, heel to toe, and combinations thereof.

[0059] Как можно видеть на фиг. 2A-6В, раскрытая система 200 может быть использована в ряде универсальных способов гравийной набивки кольцевого пространства скважины. Например, выпускные окна колонны 212 могут быть расположены в одном или нескольких различных перфорированных кожухах 230A-B для гравийной набивки вокруг секций фильтров 240A-B в альфа-бета волне или альтернативным путем. Кроме того, внутренняя рабочая колонна 210 может быть перемещена в несколько кожухов 230А-В для набивки единственной зоны из нескольких точек или гравийной набивки той же зоны с первого направления, а затем с другого направления (например, первая снизу вверх, а затем сверху вниз, используя шунты 250/260).[0059] As can be seen in FIG. 2A-6B, the disclosed system 200 may be used in a number of versatile gravel packing methods for annular borehole space. For example, outlet ports of column 212 may be located in one or more different perforated gravel packs 230A-B around gravel packs around sections of filters 240A-B in an alpha beta wave, or alternatively. In addition, the inner working column 210 can be moved into several casings 230A-B for stuffing a single zone of several points or gravel packing of the same zone from the first direction and then from another direction (for example, the first from the bottom up, and then from top to bottom, using shunts 250/260).

[0060] Кроме того, внутренняя рабочая колонна 210 может быть использована для закачивания растворов для обработки приствольной зоны или других типов растворов в окружающую зону. Например, система 200 на фиг. 2A-6B может быть использована для выполнения ГРП с установкой гравийного фильтра из одной точки и затем гравийной набивки (через шунты 250 и/или 260) из другой точки вдоль секций фильтров 240A-B. В ГРП с установкой гравийного фильтра, операторы выполняют обработку гидроразрыва пласта, доставляя большие объемы градуированного песка, проппанта, или т.п. в кольцевое пространство и в пласт при давлениях, превышающих градиент гидроразрыва пласта. Градуированный песок или проппант заполняет разломы в скважине 10, чтобы сохранить разломы открытыми. После обработки гидроразрыва, операторы могут затем выполнить операцию гравийной набивки, чтобы заполнить кольцевое пространство гравием. Альтернативно, гравийная набивка и обработка гидроразрыва пласта могут быть выполнены в одно и то же время.[0060] In addition, the inner working column 210 can be used to pump solutions for treating the near-stem zone or other types of solutions into the surrounding zone. For example, system 200 in FIG. 2A-6B can be used to perform hydraulic fracturing with installing a gravel pack from one point and then gravel packing (through shunts 250 and / or 260) from another point along the filter sections 240A-B. In hydraulic fracturing with the installation of a gravel filter, operators perform fracturing treatment, delivering large volumes of graded sand, proppant, or the like. into the annular space and into the formation at pressures exceeding the hydraulic fracturing gradient. Graduated sand or proppant fills faults in well 10 to keep faults open. After fracturing, the operators can then perform a gravel pack operation to fill the annular space with gravel. Alternatively, gravel packing and fracturing treatments may be performed at the same time.

[0061] В конструкции ГРП с установкой гравийного фильтра, раскрытая система 200 может доставить раствор для ГРП и гравийную суспензию через несколько перфорированных кожухов 230A-B в кольцевое пространство вокруг секций фильтров 240A-B. Диспергирование раствора для ГРП и суспензии через несколько окон 232А-B может обеспечить более равномерное распределение через большую площадь. Для части процесса гидроразрыва пласта, раствор для ГРП может выйти из нижнего перфорированного кожуха 230A, и буровая жидкость может пройти через секцию фильтра 240B, примыкающую к кольцевому пространству обсадной трубы до тех пор, пока разлом не будет выполнен. После этого внутренняя рабочая колонна 210 может быть перемещена в верхний перфорированный кожух 230B так, что гравийная суспензия может протекать через шунты 250 и/или 260 для гравийной набивки кольцевого пространства. Может быть сделан обратный процесс, в котором раствор для ГРП может выйти в верхний кожух 230B, так что гравийная набивка может быть сделана в первую очередь в нижнем кожухе 230A с использованием гравийной набивки от носка к пятке.[0061] In a hydraulic fracturing design with a gravel pack, the disclosed system 200 can deliver a hydraulic fracturing solution and gravel slurry through several perforated casings 230A-B into the annular space around the filter sections 240A-B. Dispersing the hydraulic fracturing solution and suspension through multiple 232A-B windows can provide more uniform distribution across a large area. For part of the hydraulic fracturing process, the hydraulic fracturing solution may exit the lower perforated casing 230A and the drilling fluid may pass through a filter section 240B adjacent to the annular space of the casing until the fracture is completed. After that, the inner working column 210 can be moved into the upper perforated casing 230B so that the gravel slurry can flow through shunts 250 and / or 260 for gravel packing of the annular space. An inverse process can be done in which the fracturing solution can exit into the upper casing 230B, so that gravel packing can be done primarily in the lower casing 230A using gravel packing from toe to heel.

[0062] При использовании для ГРП/гравийной набивки, система 200 может уменьшить шансы прилипания. Поскольку система 200 может иметь меньшую объемную область вокруг точек выхода, может быть меньше шансов для прилипания проппанта вокруг окон гравийной набивки 212. Так как суспензия выходит рядом с концом внутренней рабочей колонны 210, только короткий участок трубы должен быть протянут вверх через остаток суспензии или обезвоженного песка, которые могут быть оставлены. Если происходит прилипание вокруг окон гравийной набивки 212, во внутреннюю рабочую колонну 210 может быть встроен разъединитель, работающий на срез (не показан) так, что нижняя часть внутренней рабочей колонны 210 может быть отсоединена от верхней части внутренней рабочей колонны 210. Этот позволит внутренней рабочей колонне 210 последующее перемещение.[0062] When used for hydraulic fracturing / gravel packing, system 200 may reduce the chances of adhesion. Since system 200 may have a smaller volume area around exit points, there may be less chance of proppant sticking around gravel pack windows 212. Since the suspension exits near the end of the inner work string 210, only a short portion of the pipe should be pulled up through the remainder of the suspension or dehydrated sand that may be left. If adhesion occurs around the gravel pack windows 212, a cut-off disconnector (not shown) can be integrated into the inner work string 210 so that the bottom of the inner work string 210 can be disconnected from the top of the inner work string 210. This will allow the inner work string column 210 subsequent movement.

[0063] Расширяя до универсальности раскрытую систему, фиг. 7 показывает систему 300, сегментированную несколькими разделенными на блоки обособленными зонами. Опять же, система 300 может быть использована для обработок пласта, таких как процессы ГРП, процесс ГРП с установкой гравийного фильтра, процессы гравийной набивки или другие процессы. Система 300 включает в себя производственную колонну или хвостовик 325 (например, трубчатую конструкцию или корпус) и включает в себя внутреннюю рабочую колонну 310. Хвостовик 325 простирается в скважине 10 от пакера хвостовика 14, который удерживается в обсадной трубе 12. Опять же, эта скважина 10 может быть горизонтальной или отклоненной необсаженной скважиной.[0063] Extending the universality of the disclosed system, FIG. 7 shows a system 300 segmented by several blocked separate zones. Again, system 300 can be used to treat formations, such as fracturing processes, a fracturing process with a gravel pack, gravel packing processes, or other processes. The system 300 includes a production string or liner 325 (eg, tubular structure or housing) and includes an internal working string 310. The liner 325 extends into the well 10 from the liner packer 14, which is held in the casing 12. Again, this well 10 may be a horizontal or deviated open hole.

[0064] Хвостовик 325 имеет несколько секций гравийной набивки 302А-С, разделенных пакерами 360/370. Пакеры 360/370 и секции гравийной набивки 302A-C развернуты в скважине в один рейс. Один пакер 360/370 или сочетание пакеров 360/370 может быть использован, чтобы изолировать секции гравийной набивки 302A-C друг от друга. Могут быть использованы любые подходящие пакеры, и они могут, например, включать в себя гидравлические или гидростатические пакеры 360 и набухающие пакеры 370. Каждый из этих пакеров 360/370 может быть использован в сочетании друг с другом, как показано, или пакеры 360 или 370 могут быть использованы отдельно.[0064] The shank 325 has several sections of gravel pack 302A-C, separated by 360/370 packers. 360/370 packers and 302A-C gravel pack sections are deployed in the well in one run. A single 360/370 packer or a combination of 360/370 packers can be used to isolate 302A-C gravel pack sections from each other. Any suitable packers may be used, and they may, for example, include hydraulic or hydrostatic packers 360 and swell packers 370. Each of these 360/370 packers may be used in combination with each other, as shown, or 360 or 370 packers. can be used separately.

[0065] Гидравлические пакеры 360 обеспечивают более оперативную изоляцию зоны при установке в скважине 10, чтобы остановить продвижение процессов гравийной набивки в изолированных зонах. Со своей стороны, набухающие пакеры 370, могут быть использованы для долгосрочной изоляции зоны. Гидравлические пакеры 360 могут быть установлены гидравлически с внутренней рабочей колонны 310 и их конструкции уплотнения 314, или пакеры 360 могут быть установлены с помощью кулачковых муфт (не показаны) в пакерах 360 с толкателями (не показаны) на внутренней рабочей колонне 310.[0065] Hydraulic packers 360 provide more rapid zone isolation when installed in the well 10 to stop the progress of gravel packing in isolated zones. For their part, the swellable packers 370 can be used for long-term isolation of the zone. Hydraulic packers 360 can be mounted hydraulically from the inner workstring 310 and their seal designs 314, or packers 360 can be mounted using cam couplings (not shown) in packers 360 with pushers (not shown) on the inner workstring 310.

[0066] Каждая секция гравийной набивки 302A-C может быть похожа на сборный узел 200, как обсуждалось выше на фиг. 2А-6В. Таким образом, каждая секция гравийной набивки 302A-C имеет два фильтра 340A-B, устройства альтернативного пути или шунты 350 и окна 332A-B и может иметь перфорированные кожухи и другие компоненты, обсуждаемые ранее. Далее, внутренняя рабочая колонна 310 развертывается в первой секции гравийного фильтра 302A и выполняет промывку выпускных окон колонны 312, изолирует своими прокладками 314 нижние расходные окна 332A для гравийной упаковки и/или ГРП первой секции гравийной набивки 302A. Затем внутренняя рабочая колонна 310 может быть перемещена таким образом, чтобы выпускные окна 312 изолировались с верхними проточными окнами 332В, соединенными с шунтами 350, чтобы заполнить кольцевое пространство вокруг нижнего конца первой секции гравийной набивки 302A. Аналогичный процесс может повторяться вверх по стволу скважины для каждой секции гравийной набивки 302A-C, разделенной пакерами 360/370. Используя процессы, описанные выше, избыточная суспензия может быть откачана из внутренней рабочей колонны 310 в кольцевое пространство перед тем, как рабочая колонна 310 переместится между секциями 302A-C.[0066] Each section of gravel pack 302A-C may resemble an assembly 200, as discussed above in FIG. 2A-6B. Thus, each gravel pack section 302A-C has two filters 340A-B, alternative path devices or shunts 350 and windows 332A-B, and may have perforated casings and other components discussed previously. Further, the inner working column 310 is deployed in the first section of the gravel pack 302A and flushes the outlet windows of the column 312, isolates with its gaskets 314 the bottom consumable windows 332A for gravel packing and / or hydraulic fracturing of the first section of the gravel pack 302A. Then, the inner work string 310 can be moved so that the outlet ports 312 are isolated with the upper flow ports 332B connected to the shunts 350 to fill the annular space around the lower end of the first section of the gravel pack 302A. A similar process can be repeated up the wellbore for each section of gravel pack 302A-C, separated by 360/370 packers. Using the processes described above, the excess slurry can be pumped from the inner workstring 310 into the annular space before the workstring 310 moves between sections 302A-C.

[0067] Обратимся теперь к фиг. 8-9, другая многопластовая система с фильтром 400 содержит внутреннюю рабочую колонну 410 и сборный узел 420 с фильтром. Опять же, система 400 может быть использована для подготовок пласта, таких как процессы ГРП, процесс ГРП с установкой гравийного фильтра, процессы гравийной набивки, или другие процессы. Сборный узел с фильтром 420 имеет эксплуатационную колонну или хвостовик 425 (например, трубчатая структура или корпус), которая простирается в скважине 10 от пакера хвостовика 14, который поддерживается в обсадной трубе 12. На своем конце, хвостовик 425 может иметь колонный башмак 422 или подобный ему и секции 428A-C, расположенные на хвостовике 425, каждая из которых имеет элемент изоляции 429, проточный клапан 430, фильтр 440 и затвор 450.[0067] Turning now to FIG. 8-9, another multilayer filter system 400 includes an inner work string 410 and a filter assembly 420. Again, system 400 may be used to prepare the formation, such as fracturing processes, a fracturing process with a gravel pack, gravel packing processes, or other processes. The filter assembly 420 has a production string or liner 425 (eg, tubular structure or housing) that extends in the borehole 10 from the liner packer 14, which is supported in the casing 12. At its end, the liner 425 may have a column shoe 422 or the like him and sections 428A-C located on the shank 425, each of which has an isolation element 429, a flow valve 430, a filter 440 and a shutter 450.

[0068] Как показано на фиг. 8, рабочая колонна 410 располагается в сборном узле 420, чтобы открыть различные клапаны 430 и обработать части пласта. Как показано, рабочая колонна 410 имеет внешние прокладки 416, расположенные рядом с выпускными окнами 412. Сброшенный шар 414 может установиться в удаленном гнезде рабочей колонны 410, чтобы отвести поток текучей среды вниз рабочей колонны 410 из выпускных окон 412 и для открытия окон 432 в клапане 430 для подготовки окружающего пласта.[0068] As shown in FIG. 8, a work string 410 is located in the assembly 420 to open various valves 430 and process portions of the formation. As shown, the workstring 410 has external gaskets 416 located adjacent to the outlet windows 412. The discarded ball 414 can be installed in a remote socket of the workstring 410 to divert the fluid flow down the workstring 410 from the outlet windows 412 and to open the windows 432 in the valve 430 to prepare the surrounding formation.

[0069] Проточные устройства 440 расположенные в сборном узле 420 включают в себя скважинный фильтр 446 и затворы 450 (т.е. односторонние или невозвратные клапаны, скользящие муфты, и т.д.). Как и односторонние или невозвратные клапаны, затворы 450 могут быть изготовлены различными способами и могут включать в себя шар, тарельчатые или дисковые невозвратные клапаны, которые концентрически или эксцентрически установлены на внешнем радиусе основной трубы фильтра. Затворы 450 могут быть частью кожуха, который направляет поток в основную трубу, и могут прикрепляться к скважинным фильтрам, чтобы обеспечить поток текучей среды отфильтрованной от твердых веществ. Предпочтительно, чтобы несколько затворов 450 могли быть установлены на каждом соединении, чтобы уменьшить и даже исключить падение давления через соединения фильтров, чтобы способствовать полному развитию бета волны в течение гравийной набивки. Альтернативно, затворы 450 могут быть установлены в основной трубе и могут обеспечить поток в кожух, установленный на радиальной внешней поверхности основной трубы и прикрепленный к скважинному фильтру 446.[0069] Flow devices 440 located in the assembly 420 include a downhole filter 446 and gates 450 (ie, one-way or non-return valves, sliding couplings, etc.). Like one-way or non-return valves, the valves 450 can be manufactured in a variety of ways and may include ball, poppet or disk non-return valves that are concentrically or eccentrically mounted on the outer radius of the filter main pipe. Valves 450 may be part of a casing that directs flow into the main pipe, and may be attached to downhole filters to provide a fluid flow filtered from solids. Preferably, a plurality of closures 450 can be installed on each joint in order to reduce and even eliminate the pressure drop through the filter joints in order to facilitate the full development of the beta wave during gravel packing. Alternatively, gates 450 may be installed in the main pipe and may provide flow into the casing mounted on the radial outer surface of the main pipe and attached to the downhole filter 446.

[0070] Процесс для системы 400 фиг. 8 включает в себя спуск сборного узла с фильтром 420 в скважину и установку пакеров 429, чтобы создать несколько изолированных секций 428A-C внизу кольцевого пространства скважины 15. После того, как пакеры 429 установлены, операторы применяют обработку ГРП последовательно для каждой из изолированных секций 428A-C с помощью избирательного открытия селективных клапанов 430 и толкателя 418 на рабочей колонне 410.[0070] The process for the system 400 of FIG. 8 includes the descent of the filter assembly 420 into the well and the installation of packers 429 to create several isolated sections 428A-C at the bottom of the annular space of the well 15. After the packers 429 are installed, operators apply the fracturing treatment sequentially for each of the isolated sections 428A -C by selectively opening selective valves 430 and pusher 418 on work string 410.

[0071] Как правило, толкатель 418 может быть «В» толкателем для сдвига внутренней муфты 434 в клапане 430 относительно окон клапана 432. Таким образом, открытие данного клапана 430 включает в себя зацепление толкателя 418 в соответствующем профиле внутренней муфты клапана 434 и перемещение внутренней муфты 434 с рабочей колонной 410 в открытое положение так, чтобы сквозной канал сборного узла 425 сообщался с кольцевым пространством скважины 15 через открытые в данный момент окна 432.[0071] Typically, the pusher 418 may be a "B" pusher to shift the inner sleeve 434 in the valve 430 relative to the windows of the valve 432. Thus, opening this valve 430 includes engaging the pusher 418 in the corresponding profile of the inner sleeve of the valve 434 and moving the inner the couplings 434 with the working string 410 to the open position so that the through channel of the assembly 425 communicates with the annular space of the well 15 through the currently open windows 432.

[0072] После того, как данный клапан 430 открылся, прокладки 416 на рабочей колонне 410 могут входить в зацепление и герметизироваться в упор к внутренним гнездам 438, поверхностям, прокладкам или т.п. в клапане 430 или где-либо еще в сборном узле 420 на обеих сторонах от открытых окон 432 - со стороны устья и забоя. Прокладки 416 могут использовать эластомерные или другие типы уплотнений, расположенные на внутренней рабочей колонне 410, а гнезда 438 могут быть отполированными гнездами или поверхностями внутри клапана 30 или других частях сборного узла с фильтром 420 для зацепления прокладок 416. Хотя показаны в этой конфигурации, можно использовать обратное расположение - с прокладками на внутренней стороне клапана 430 или сборного узла с фильтром 420 и с гнездами на рабочей колонне 410.[0072] After this valve 430 has been opened, the gaskets 416 on the workstring 410 may mesh and seal against the inner seats 438, surfaces, gaskets, or the like. in the valve 430 or elsewhere in the assembly 420 on both sides of the open windows 432 - from the mouth and bottom. The gaskets 416 can use elastomeric or other types of seals located on the inner workstring 410, and the sockets 438 can be polished sockets or surfaces inside the valve 30 or other parts of the filter assembly 420 to engage the gaskets 416. Although shown in this configuration, you can use reverse location - with gaskets on the inside of the valve 430 or assembly with filter 420 and with sockets on the work string 410.

[0073] После того как рабочая колонна 410 установлена, состав для обработки приствольной зоны стекает через сквозной канал 415 рабочей колонны 410 к герметизированным и открытым окнам 432 в клапане 430. Состав для обработки приствольной зоны течет через выпускные окна 412 в рабочей колонне 410 и через открытые окна 432 к окружающему скважину кольцевому пространству 15, которое позволяет составу для обработки приствольной зоны взаимодействовать со смежной зоной пласта.[0073] After the working column 410 is installed, the composition for processing the barrel region flows through the through channel 415 of the working column 410 to the sealed and open windows 432 in the valve 430. The composition for processing the barrel region flows through the outlet windows 412 in the working column 410 and through open windows 432 to the annular space 15 surrounding the borehole, which allows the composition for processing the near-stem zone to interact with an adjacent zone of the formation.

[0074] После того, как обработка завершена для данной зоны 428A-C, операторы манипулируют рабочей колонной 410 для зацепления толкателя 418 в клапане 430, чтобы закрыть окна 432. Например, толкатель 418 может войти в зацепление с другим подходящим профилем на внутренней муфте 434 клапана 430, чтобы переместить муфту 434 и закрыть окна 432. В этот момент, рабочая колонна 410 может быть перемещена в сборный узел 420, чтобы открыть другой из клапанов 430, чтобы выполнить обработку. Операторы повторяют этот процесс вверх сборного узла 420 для обработки всех секций 428A-C. После того, как обработка завершена, системе 400 может не потребоваться рейс очистки.[0074] After processing is completed for a given zone 428A-C, operators manipulate the work string 410 to engage the pusher 418 in the valve 430 to close the windows 432. For example, the pusher 418 may engage with another suitable profile on the inner sleeve 434 a valve 430 to move the sleeve 434 and close the windows 432. At this point, the work string 410 can be moved to the assembly 420 to open the other of the valves 430 to perform processing. Operators repeat this process up to assembly 420 to process all sections 428A-C. Once processing is complete, system 400 may not need a cleaning flight.

[0075] Многопластовая система 400 на фиг. 8 может иметь более высокие показатели по сравнению с обычной однорейсовой многопластовой системой и может улучшить производительность коллектора. Система 400 может иметь любую подходящую длину и размер, причем она дает возможность уменьшить диаметр обсадной трубы, не требует перфорации, и не требует рейса очистки. Должно быть уделено внимание возможному прилипанию к рабочей колонне 410 во время работы и набивки кольцевого пространства, которое может возникнуть для конкретной реализации.[0075] The multi-layer system 400 of FIG. 8 may have higher performance than a conventional single-track multi-layer system and may improve reservoir performance. System 400 may be of any suitable length and size, and it makes it possible to reduce the diameter of the casing, does not require perforation, and does not require a cleaning flight. Consideration should be given to possible adhesion to the work string 410 during operation and packing of the annular space that may occur for a particular implementation.

[0076] В другом варианте осуществления, многопластовая система с фильтром 400 фиг. 9 также имеет рабочую колонну 410 и сборный узел с фильтром 420, как и в предыдущем варианте осуществления, показанном на фиг. 8. В дополнение ко всем тем же компонентам, эта система 400 имеет обезвоживание суспензии или перепускные трубы 480 расположенные вдоль различных секций 428A-C.[0076] In another embodiment, the multi-layer system with filter 400 of FIG. 9 also has a work string 410 and a filter assembly 420, as in the previous embodiment shown in FIG. 8. In addition to all of the same components, this system 400 has slurry dewatering or bypass pipes 480 located along various sections 428A-C.

[0077] Во время процесса обработки, аналогичного описанному выше, трубы 480 помогают обезводить суспензию, предназначенную для ГРП или гравийной набивки кольцевого пространства скважины 15 секций 428 во время ГРП с установкой гравийного фильтра или процесса гравийной набивки. Кроме того, трубы 480 могут действовать в качестве байпаса для буровой жидкости в течение процесса. Когда состав для обработки приствольной зоны течет из рабочей колонны 410, установленной в клапане 430, через открытые окна 432 в кольцевое пространство скважины 15, скважинный фильтр 446 процеживает буровую жидкость из кольцевого пространства 15, и буровая жидкость может течь в сборный узел 420 со стороны забойной части от зацепления рабочей колонны 410 в сборном узле 420. Трубки 480 могут, таким образом, позволить этому буровому раствору вытекать из забойного участка сборного узла 420 в микрокольцевое пространство между рабочей колонной 410 и внутренней стороной сборного узла 420 со стороны устья от герметизированного зацепления рабочей колонны 410 с окнами 432. С этого момента буровой раствор может течь к поверхности.[0077] During a treatment process similar to that described above, pipes 480 help dehydrate the slurry intended for hydraulic fracturing or gravel packing of the annular space of the well 15 sections 428 during hydraulic fracturing with the installation of a gravel filter or gravel packing process. In addition, pipes 480 can act as a bypass for drilling fluid during the process. When the composition for processing the near-barrel zone flows from the working string 410 installed in the valve 430 through open windows 432 into the annular space of the well 15, the well filter 446 filters the drilling fluid from the annular space 15, and the drilling fluid can flow into the assembly 420 from the downhole side parts from engagement of the drill string 410 in the assembly 420. Tubes 480 may thus allow this drilling fluid to flow from the bottomhole portion of the assembly 420 into the micro-ring space between the drill string 410 and the inside side collecting unit 420 from the mouth of the sealed engagement of the work string 410 with windows 432. From this point the drilling fluid may flow to the surface.

[0078] Многопластовая система 400 фиг. 9 может иметь более высокие показатели по сравнению с обычной однорейсовой многопластовой системой 400 и может улучшить производительность коллектора. Кроме того, система 400 может иметь любую длину и размер, дает возможность уменьшить диаметр обсадной колонны, не требует перфорации, не требует рейса очистки, и может дать хорошую набивку кольцевого пространства. Должно быть уделено внимание возможному прилипанию рабочей колонны 410 для конкретной реализации.[0078] The multi-layer system 400 of FIG. 9 may be superior to conventional single-track multi-layer system 400 and may improve reservoir performance. In addition, the system 400 can be of any length and size, makes it possible to reduce the diameter of the casing, does not require perforation, does not require a cleaning flight, and can give a good packing of the annular space. Consideration should be given to the possible sticking of work string 410 for a particular implementation.

[0079] Как отмечалось выше, многопластовая система 400 может использовать проточные устройства 440, расположенные в сборном узле 420, причем проточное устройство 440 включает в себя скважинный фильтр 446 и затвор 450 (т.е. однопроходные или невозвратные клапаны). Обратимся теперь к фиг. 10A-10B, один из вариантов осуществления проточного устройства 540, которое может быть использовано для раскрытых систем 400 показано в частичном поперечном сечении и подробным видом, соответственно. Проточное устройство 540 является соединением фильтра, имеющим защитную рубашку фильтра 550 (т.е., скважинный фильтр) и устройство управления притоком 560 (то есть, однопроходный или невозвратный клапан), расположенные на основной трубе 542. (Фиг. 10С показывает устройство управления притоком 560 в изолированном виде без основной трубы 542 и защитной рубашки фильтра 160).[0079] As noted above, the multilayer system 400 may use flow devices 440 located in the assembly 420, wherein the flow device 440 includes a downhole filter 446 and a shutter 450 (i.e., single-pass or non-return valves). Turning now to FIG. 10A-10B, one embodiment of a flow device 540 that can be used with the disclosed systems 400 is shown in partial cross-section and in detail, respectively. Flow device 540 is a filter connection having a filter jacket 550 (i.e., a downhole filter) and an inflow control device 560 (i.e., a one-way or non-return valve) located on the main pipe 542. (Fig. 10C shows an inflow control device 560 in isolated form without main pipe 542 and filter jacket 160).

[0080] Проточное устройство 540 развернуто на колонне заканчивания (422: фиг. 8-9) с защитной рубашкой фильтра 550, как правило, установленной выше по потоку от устройства управления притоком 560, хотя это и не является абсолютно необходимым. Основная труба 542 образует сквозной канал 545 и имеет соединительную переводную муфту 546 на одном конце для подключения к другому соединению или подобное ей. Другой конец 544 может подсоединяться к переводной муфте (не показана) другого соединения на колонне заканчивания (422). Внутри сквозного канала 545, основная труба 542 образует окна трубы 548, где расположено устройство управления притоком 560.[0080] The flow device 540 is deployed on a completion column (422: FIG. 8-9) with a filter jacket 550, typically installed upstream of the inflow control device 560, although this is not absolutely necessary. The main pipe 542 forms a through passage 545 and has a transfer connector 546 at one end for connection to another connection or the like. The other end 544 may be connected to a transfer sleeve (not shown) of another connection on the completion column (422). Inside the through channel 545, the main pipe 542 forms the windows of the pipe 548, where the inflow control device 560 is located.

[0081] Как отмечалось выше, устройство управления притоком 560 может быть похоже на FloReg deploy-assist (DA) - устройство, доступное от Weatherford International. Как лучше всего показано на фиг. 10В, устройство управления притоком 560 имеет внешнюю муфту 562, расположенную вокруг основной трубы 152 на месте окон трубы 548. Первое концевое кольцо 564 уплотняется к основной трубе 542 с уплотнительным элементом 565, и второе концевое кольцо 566 прикреплено к концу защитной рубашки фильтра 550. В целом, муфта 562 образует кольцевое пространство вокруг основной трубы 542, связывающее окна трубы 548 с защитной рубашкой фильтра 550. Второе концевое кольцо 566 имеет проточные окна 570, которые разделяют кольцевое пространство муфты в первом внутреннем пространстве 576, с фильтром 550 от второго внутреннего пространства 578, сообщающегося с окнами трубы 548.[0081] As noted above, the 560 inflow control device may be similar to FloReg deploy-assist (DA), a device available from Weatherford International. As best shown in FIG. 10B, the inflow control device 560 has an external sleeve 562 located around the main pipe 152 in place of the windows of the pipe 548. The first end ring 564 is sealed to the main pipe 542 with a sealing element 565, and the second end ring 566 is attached to the end of the filter jacket 550. B generally, the sleeve 562 forms an annular space around the main pipe 542 that connects the windows of the pipe 548 to the filter jacket 550. The second end ring 566 has flow openings 570 that divide the sleeve's annular space in the first interior twe 576, with a filter 550 from a second interior space 578 communicating with the windows of the pipe 548.

[0082] Со своей стороны, защитная рубашка фильтра 550 расположена вокруг внешней стороны основной трубы 542. Как показано, защитная рубашка фильтра 550 может быть намотанной проволочной сеткой, имеющей стержни или ребра 554, расположенные в продольном направлении вдоль основной трубы 542 с витками провода 552 намотанными вокруг нее, чтобы сформировать различные интервалы. Текучая среда может пройти из окружающего кольцевого пространства скважины в кольцевой зазор между защитной рубашкой фильтра 550 и основной трубой 542. Хотя показанный как фильтр проволочной обмотки, защитная рубашка фильтра 550 может использовать любую другую форму сборного узла фильтра, в том числе металлические сита, набивные фильтры, оболочные защитные фильтры, расширяемый противопесочный фильтр, или фильтры других конструкций.[0082] For its part, the protective jacket of the filter 550 is located around the outside of the main pipe 542. As shown, the protective jacket of the filter 550 may be a wound wire mesh having rods or ribs 554 located longitudinally along the main pipe 542 with turns of wire 552 wound around it to form various intervals. Fluid can flow from the surrounding annulus of the well into the annular gap between the filter jacket 550 and the main pipe 542. Although shown as a wire winding filter, the filter jacket 550 can use any other form of filter assembly, including metal screens, packing filters , sheath protective filters, expandable anti-sand filter, or filters of other designs.

[0083] Внутри устройство управления притоком 560 имеет множество (например, десять) проточных окон 570. Вместо того чтобы обеспечивать снижение заданного давления вдоль защитной рубашки фильтра 550 с помощью нескольких открытых или закрытых форсунок (не показаны), устройство управления притоком 560, как показано на фиг. 10A-10C может не содержать обычно используемых дросселирующих форсунок и запорных ниппелей для внутренних проточных окон 570. Вместе с тем, проточные окна 570 могут быть относительно недросселированными проточными каналами и могут не иметь обычных форсунок, хотя данная реализация может использовать такие форсунки, если падение давления желательно от защитной рубашки фильтра 550 до основной трубы 542.[0083] Internally, the inflow control device 560 has a plurality (eg ten) of flow openings 570. Instead of providing a predetermined pressure reduction along the filter jacket 550 with several open or closed nozzles (not shown), the inflow control device 560, as shown in FIG. 10A-10C may not contain commonly used throttling nozzles and shut-off nipples for internal flow channels 570. However, flow windows 570 may be relatively non-throttled flow channels and may not have conventional nozzles, although this implementation may use such nozzles if the pressure drop preferably from a filter jacket 550 to a main pipe 542.

[0084] Внутри, однако, устройство управления притоком 560 содержит шары изоляции окна 572, которые позволяют устройству 560 работать в качестве одностороннего или невозвратного клапана. В зависимости от направления потока или перепада давлений между внутренними пространствами 576 и 578, шары изоляции окна 572 могут двигаться в открытое положение (вправо на фиг. 10B), позволяя сообщение текучей среды из внутреннего пространства фильтра 576 к внутреннему пространству трубы 578, или в закрытое положение (влево на фиг. 10B в упор к концу гнезда 574 проточного окна 570), препятствуя сообщению текучей среды из внутреннего пространства трубы 578 к внутреннему пространству фильтра 576.[0084] Inside, however, the inflow control device 560 comprises window isolation balls 572 that allow the device 560 to operate as a one-way or non-return valve. Depending on the direction of flow or pressure difference between the interior spaces 576 and 578, the insulation balls of the window 572 can move to the open position (to the right in FIG. 10B), allowing fluid to flow from the inside of the filter 576 to the inside of the pipe 578, or into the closed position (to the left in FIG. 10B against the end of the socket 574 of the flow window 570), preventing the flow of fluid from the interior of the pipe 578 to the inside of the filter 576.

[0085] Как правило, устройство управления притоком 560 может способствовать циркуляции текучей среды во время развертывания и очистки скважины и может быть использовано в развертывании без подземного ремонта скважины и установки пакеров необсаженной скважины. В развертывании, например, шары изоляции 572 максимизируют циркуляцию текучей среды через башмак заканчивания (420: фиг. 8-9) системы ГРП (20), чтобы помочь эффективному развертыванию колонны закачивания (22) и системы (20). Когда компоненты кожуха (562, 564, 565, 566) расположены на основной трубе 540, изолирующие шары 572 удерживаются на месте. Во время первоначальной установки и эксплуатации, изолирующие шары 572 могут предотвратить пульсацию пласта, тем самым уменьшая повреждение пласта. В некоторых конструкциях, шары изоляции 572 в устройстве 560 могут быть изготовлены так, чтобы изнашиваться в течение периода времени, что обеспечивает доступ к интервалу для деятельности по подземному ремонту, такому как интенсификация.[0085] Typically, an inflow control device 560 can facilitate fluid circulation during well deployment and cleanup and can be used in deployments without underground well repair and installation of open-hole packers. In deployment, for example, insulation balls 572 maximize fluid circulation through the completion shoe (420: FIGS. 8-9) of the hydraulic fracturing system (20) to aid in the efficient deployment of the injection string (22) and system (20). When casing components (562, 564, 565, 566) are located on the main pipe 540, the insulating balls 572 are held in place. During initial installation and operation, insulating balls 572 can prevent formation pulsation, thereby reducing formation damage. In some designs, insulation balls 572 in device 560 can be made to wear over a period of time that provides access to an interval for underground repair activities, such as intensification.

[0086] Если падение давления от защитной рубашки фильтра 550 к основной трубе 542 желательно, проточные окна 570 могут содержать форсунки (не показаны), которые дросселируют поток отфильтрованной текучей среды (т.е. притока) от защитной рубашки фильтра 550 к внутреннему пространству трубы 578. Например, устройство управления притоком 560 может иметь десять форсунок, хотя все они могут быть не открыты. Операторы могут установить некоторое количество этих форсунок открытыми на поверхности, чтобы настроить устройство 560 для использования в забое скважины в данной реализации. В зависимости от количества открытых форсунок, устройство 560 может, таким образом, производить настраиваемое падение давления вдоль колонны таких проточных устройств 540.[0086] If a pressure drop from the filter jacket 550 to the main pipe 542 is desired, the flow ports 570 may include nozzles (not shown) that throttle the flow of filtered fluid (ie, inflow) from the filter jacket 550 to the interior of the pipe 578. For example, the inflow control device 560 may have ten nozzles, although all of them may not be open. Operators can set a number of these nozzles open on the surface to configure the device 560 for use in the bottom hole in this implementation. Depending on the number of nozzles open, device 560 can thus produce a customizable pressure drop along the column of such flow devices 540.

[0087] Фиг. 11A-11В иллюстрируют другую многопластовую систему с фильтром 400 в соответствии с настоящим раскрытием сущности изобретения, которая используется для заканчивания необсаженной скважины. Опять же, система 400 может быть использована для обработок пласта, таких как процессы ГРП, процесс ГРП с установкой гравийного фильтра, процессы гравийной набивки или другие процессы. Как и в некоторых предыдущих конструкциях, система 400 имеет рабочую колонну 410, которая расположена в сборном узле с фильтром 420, чтобы открывать различные клапаны 430 и обрабатывать части пласта, но рабочая колонна 410 в этой конструкции не герметизирует внутреннюю часть сборного узла 420 при обеспечении обработки в различных точках пласта.[0087] FIG. 11A-11B illustrate another multilayer filter system 400 in accordance with the present disclosure that is used to complete an open hole. Again, system 400 can be used to treat formations, such as fracturing processes, a fracturing process with a gravel pack, gravel packing processes, or other processes. As with some previous designs, system 400 has a work string 410 that is located in a filter assembly 420 to open various valves 430 and process parts of the formation, but work string 410 in this design does not seal the inside of the assembly 420 while providing processing at various points in the reservoir.

[0088] Как показано, вспомогательный пакер 17 может быть использован между рабочей колонной 410 и обсадной трубой 12, чтобы изолировать внутренний сквозной канал 425 сборного узла 420. Как также показано, рабочая колонна 410 имеет сервисный инструмент 417, расположенный над пакером хвостовика 16. Сервисный инструмент 417 может быть использован для гидравлической установки пакера 16. Независимо от используемой конфигурации, компоненты устья системы 400 можно использовать для циркуляции, сжатия, и обратных процессов, известных в данной области техники.[0088] As shown, an auxiliary packer 17 may be used between the production string 410 and the casing 12 to isolate the inner through passage 425 of the assembly 420. As also shown, the production string 410 has a service tool 417 located above the liner packer 16. Service tool 417 can be used to hydraulically mount packer 16. Regardless of the configuration used, the wellhead components of system 400 can be used for circulation, compression, and inverse processes known in the art.

[0089] Рабочая колонна 410 имеет одно или несколько выпускных окон 412 и имеет приводимые в действие гидравлическим способом толкатели 418a-b. Оба толкателя 418a-b могут быть приведены в действие давлением, приложенным против шара, когда он установлен в рабочей колонне 410. Один толкатель 418b может открывать клапаны 430, когда рабочая колонна 410 опущена в забой в сборном узле 420, в то время как другой толкатель 418a может закрывать клапаны 430, когда рабочая колонна 410 работает в устье в сборном узле 420. То же самое может быть верным для открытия и закрытия проточных устройств 440 толкателями 418a-b, как описано ниже. Таким образом, толкатель 418b работает, опускаясь вниз, в то время как другой толкатель 418a работает, поднимаясь вверх. Могут быть использованы другие конструкции и могут быть также использованы другие типы толкателей.[0089] The work string 410 has one or more outlet ports 412 and has hydraulically actuated pushers 418a-b. Both pushers 418a-b can be actuated by pressure applied against the ball when it is installed in the work string 410. One pusher 418b can open the valves 430 when the work string 410 is lowered into the bottom in the assembly 420, while the other pusher 418a may close the valves 430 when the work string 410 is operating at the wellhead in the assembly 420. The same may be true for opening and closing the flow devices 440 with pushers 418a-b, as described below. Thus, the pusher 418b is working, falling down, while the other pusher 418a is working, rising up. Other designs may be used and other types of pushers may also be used.

[0090] В качестве примера, толкатели 418a-b могут быть каждый приведен в действие гидравлически по версии стандартного промышленного «B» толкателя. Когда переключающий шар (74) сброшен в рабочую колонну 410, приложение гидравлического давления внизу рабочей колонны 410 приводит в действие толкатели 418a-b так, что они воздействуют на подпружиненные шпонки для переключения клапанов 430 и проточные устройства 440 открываются или закрываются. Толкатели 418a-b могут быть приведены в действие вместе тем же шаром 414 или приводиться в действие по отдельности шарами 414 различных размеров в зависимости от конфигурации.[0090] As an example, the pushers 418a-b can each be hydraulically actuated according to the standard industrial "B" pusher. When the switching ball (74) is discharged into the working string 410, the application of hydraulic pressure at the bottom of the working string 410 actuates the pushers 418a-b so that they act on the spring-loaded keys for switching valves 430 and the flow devices 440 open or close. Pushers 418a-b may be actuated together by the same ball 414 or individually actuated by balls 414 of various sizes, depending on the configuration.

[0091] Как и прежде, сборный узел 420 имеет эксплуатационную колонну 422, поддерживаемую от пакера 16 в обсадной трубе 12. Вдоль ее длины, колонна 422 имеет устройства изоляции 429, клапаны 430 и проточные устройства 440. Устройства изоляции 429, которые могут быть пакерами, герметизируют кольцевое пространство скважины 15 вокруг сборного узла 420 и разделяют кольцевое пространство 15 на различные зоны или секции 428A-C. Каждая секция 428A-C имеет, по меньшей мере, один из клапанов 430 и, по меньшей мере, одно из проточных устройств 440, оба из которых могут избирательно сообщаться со сквозным каналом 425 колонны, с кольцевым пространством скважины 15, как описано ниже. На своем нижнем конце, сборный узел 420 имеет нижнее гнездо 422 для зацепления переключающего шара 424, чтобы закрыть башмак 420 в течение процессов ГРП, гравийной набивки или ГРП с установкой гравийного фильтра.[0091] As before, the assembly 420 has a production string 422 supported from the packer 16 in the casing 12. Along its length, the string 422 has isolation devices 429, valves 430, and flow devices 440. The isolation devices 429, which may be packers seal the annular space of the borehole 15 around the assembly 420 and divide the annular space 15 into different zones or sections 428A-C. Each section 428A-C has at least one of the valves 430 and at least one of the flow devices 440, both of which can selectively communicate with the through channel 425 of the column, with the annular space of the well 15, as described below. At its lower end, the assembly 420 has a lower socket 422 for engaging the switching ball 424 to close the shoe 420 during hydraulic fracturing, gravel packing or hydraulic fracturing with the installation of a gravel filter.

[0092] Как показано, селективный клапан 430 расположен со стороны устья от проточного устройства 440 в каждой из различных секций 428А-С. В качестве альтернативы, селективный клапан 430 может быть расположен со стороны забоя от проточного устройства 440 в каждой секции 428А-С. Кроме того, данная секция 428А-С может иметь более чем один клапан 30 и/или проточное устройство 440.[0092] As shown, the selective valve 430 is located on the side of the mouth from the flow device 440 in each of the different sections 428A-C. Alternatively, a selective valve 430 may be located on the bottom side of the flow device 440 in each section 428A-C. In addition, this section 428A-C may have more than one valve 30 and / or flow device 440.

[0093] Селективные клапаны 430 имеют один или несколько окон 432, которые могут быть избирательно открыты и закрыты во время работы. При такой конструкции, как в других описанных выше, каждый из селективных клапанов 430 может быть открыт, для сообщения своих окон 432 с окружающим кольцевым пространством 15 при помощи толкателя 418а на рабочей колонне 410. Как и прежде, клапаны 430 могут быть скользящими муфтами, имеющими подвижный запорный элемент 434, такой как внутренняя муфта или вставка, который изолирует или открывает окна 432 в кожухе скользящий муфты.[0093] Selective valves 430 have one or more windows 432 that can be selectively opened and closed during operation. With this design, as in the others described above, each of the selective valves 430 can be opened to communicate its windows 432 with the surrounding annular space 15 by means of a pusher 418a on the work string 410. As before, the valves 430 can be sliding couplings having a movable locking element 434, such as an inner sleeve or insert, that insulates or opens windows 432 in the sliding sleeve housing.

[0094] Подобно клапанам 430, проточные устройства 440 также имеют одно или несколько окон 442, которые могут быть избирательно открыты и закрыты во время работы. Каждое из проточных устройств 440 также включает в себя затвор и фильтр 446. Затвор в этой конструкции включает в себя первый запорный элемент 444, который выборочно открывает и закрывает поток через проточные окна 442 и включает в себя второй запорный элемент 450, который, по меньшей мере, препятствует потоку текучей среды из сквозного канала 425 через фильтр 446.[0094] Like valves 430, flow devices 440 also have one or more windows 442 that can be selectively opened and closed during operation. Each of the flow-through devices 440 also includes a shutter and a filter 446. The shutter in this design includes a first shut-off element 444 that selectively opens and closes the flow through the flow-through windows 442 and includes a second shut-off element 450, which is at least , prevents the flow of fluid from the through channel 425 through the filter 446.

[0095] Эта система 400 является однорейсовой, многопластовой системой, как описано в предыдущих вариантах осуществления. Вкратце, сборный узел 420 запускается в скважину как часть эксплуатационной колонны 422 или системы колонн, размещенной в скважине, и пакер хвостовика 16 устанавливается гидравлически. Затем выполняется обработка для различных зон или секций 428А-В кольцевого пространства скважины 15 путем селективного открытия клапанов 430.[0095] This system 400 is a single-trip, multi-layer system, as described in previous embodiments. Briefly, the assembly 420 is launched into the well as part of a production string 422 or a string system located in the well, and the liner packer 16 is hydraulically installed. Processing is then performed for the various zones or sections 428A-B of the annular space of the well 15 by selectively opening the valves 430.

[0096] После того как обработка (например, гравийная набивка или ГРП) завершена, избыточный гравий или проппант вычищается из сборного узла 420 и клапаны 430 закрыты, потому что они используются в основном для выпускных окон для обработки. Чтобы подготовить сборный узел 420 для эксплуатации, проточные устройства 40 открываются в сборном узле 420 с рабочей колонны 410 в том же рейсе в стволе скважины, с помощью открывания первого запорного элемента 444 (например, внутренней муфты), чтобы открыть проточные окна 442. После открывания проточные устройства 440 фильтруют текучую среду из кольцевого пространства скважины 15 в сквозной канал 425 колонны. В то же время, второй запирающий элемент 450 проточного устройства функционирует, чтобы предотвратить поток в обратном направлении. Как более подробно описано ниже, например, второй запирающий элемент 450 проточного устройства, который может использовать однопроходный или невозвратный клапан, может предотвратить потерю текучей среды в пласте, при вытягивании рабочей колонны 410 из сборного узла 420 и при выполнении добычи.[0096] After treatment (eg, gravel packing or hydraulic fracturing) is completed, excess gravel or proppant is cleaned from assembly 420 and valves 430 are closed because they are mainly used for outlet windows for processing. In order to prepare the assembly 420 for operation, the flow devices 40 are opened in the assembly 420 from the production string 410 on the same flight in the wellbore by opening the first shut-off element 444 (for example, an internal sleeve) to open the flow-through windows 442. After opening flow devices 440 filter the fluid from the annular space of the borehole 15 into the through channel 425 of the column. At the same time, the second locking element 450 of the flow device is operative to prevent reverse flow. As described in more detail below, for example, a second locking element 450 of the flow device, which can use a single-pass or non-return valve, can prevent the loss of fluid in the formation when pulling the work string 410 from the assembly 420 and during production.

[0097] С обычным пониманием того, как используется сборный узел 420, обсуждение возвращается теперь более подробно к тому, как выполняются процессы обработки. Первоначально, при спуске в скважину, все клапаны 430 и проточные устройства 440 на сборном узле 420 закрыты. После установки пакера хвостовика 16 и закрывания нижнего гнезда 450 переключающим шаром 454, операторы устанавливают пакеры 429 вдоль сборного узла 420 с соответствующими процедурами для создания нескольких изолированных секций 428А-С внизу кольцевого пространства скважины 15. После того как пакеры 429 установлены, операторы могут начать с применения последовательной подготовки каждой из изолированных секций 428А-С с помощью избирательного открывания и затем закрывания селективных клапанов 430 толкателями 418a-b на рабочей колонне 410.[0097] With the usual understanding of how assembly assembly 420 is used, the discussion now returns in more detail to how processing processes are performed. Initially, when descending into the well, all valves 430 and flow devices 440 on the assembly 420 are closed. After installing the liner packer 16 and closing the lower receptacle 450 with the switching ball 454, the operators install packers 429 along the assembly 420 with the appropriate procedures to create several isolated sections 428A-C at the bottom of the annular space of the well 15. After the packers 429 are installed, operators can begin with applying sequential preparation of each of the isolated sections 428A-C by selectively opening and then closing the selective valves 430 with pushers 418a-b on the work string 410.

[0098] Как показано на фиг. 11А, например, селективный клапан 430 для нижней секции 428A открыт, но его сопровождающее проточное устройство 440 остается закрытым. Чтобы открыть этот нижний клапан 430, операторы располагают рабочую колонну 410 рядом с клапаном 430 и сбрасывают переключающий шар (414) к толкателям 418a-b на рабочей колонне 410. Затем операторы повышают давление рабочей колонны 410, и приложенное в канале 415 рабочей колонны давление действует против установленного шара (414) и приводит в действие толкатели 418a-b. Используя открывающий инструмент (например, 418b), операторы открывают клапан 430 (например, путем сдвига внутренней муфты 434 в положение - клапан 430 открыт). После того как клапан 430 открывается, операторы снижают приложенное давление и выпускают обратный поток так, чтобы установленный шар (414) в рабочей колонне 410 мог быть реверсирован через канал рабочей колонны 415 к поверхности.[0098] As shown in FIG. 11A, for example, the selective valve 430 for the lower section 428A is open, but its accompanying flow device 440 remains closed. To open this bottom valve 430, the operators position the work string 410 next to the valve 430 and drop the switching ball (414) to the pushers 418a-b on the work string 410. Then the operators increase the pressure of the work string 410, and the pressure applied in the channel 415 of the work string against the mounted ball (414) and actuates the pushers 418a-b. Using an opening tool (e.g., 418b), operators open the valve 430 (for example, by shifting the inner sleeve 434 to the position-valve 430 is open). After the valve 430 opens, the operators reduce the applied pressure and release the return flow so that the installed ball (414) in the work string 410 can be reversed through the channel of the work string 415 to the surface.

[0099] Например, проточное устройство 440 может быть скользящей муфтой, имеющей подвижный запорный элемент 444, такой как внутренняя втулка или вставка, которая изолирует или раскрывает окна 442 в кожухе скользящей муфты. Проточное устройство 440 может быть открыто для сообщения его окон 442 с окружающим кольцевым пространством 15 через фильтр 446 с помощью толкателя 418а на рабочей колонне 410. Таким образом, проточное устройство 440 в закрытом положении не связывает сквозной канал 425 колонны с кольцевым пространством 15 скважины через фильтры 446, но проточное устройство 440 в открытом положении позволяет отфильтрованной текучей среде из кольцевого пространства 15 пройти через фильтр 446 к устройству 440 и в сквозной канал 425.[0099] For example, the flow device 440 may be a sliding sleeve having a movable locking element 444, such as an inner sleeve or insert that insulates or opens windows 442 in the sliding sleeve housing. The flow device 440 can be opened for communication of its windows 442 with the surrounding annular space 15 through the filter 446 using a pusher 418a on the working string 410. Thus, the flow device 440 in the closed position does not connect the through channel 425 of the column with the annular space 15 of the well through filters 446, but the flow device 440 in the open position allows the filtered fluid from the annular space 15 to pass through the filter 446 to the device 440 and into the through channel 425.

[00100] Теперь операторы располагают рабочую колонну 410 в устье открытого клапана 30, как показано на фиг. 11А. При управлении рабочей колонной 410 в сборном узле 420, рабочая колонна 410 находится в позиции, когда сквозной канал в сборном узле 425 разгерметизирован относительно открытых окон 432 в клапане 430. Другими словами, рабочая колонна 410 в секции 428A, подлежащей обработке, не зацепляется с прокладками или гнездами внутри сквозного канала сборного узла 425, как в предыдущем варианте осуществления.[00100] Operators now position the work string 410 at the mouth of the open valve 30, as shown in FIG. 11A. When controlling the work string 410 in the assembly 420, the work string 410 is in a position where the through channel in the assembly 425 is depressurized relative to the open windows 432 in the valve 430. In other words, the work string 410 in the section 428A to be processed does not engage with gaskets or sockets inside the through channel of the assembly 425, as in the previous embodiment.

[00101] Без герметизации рабочей колонны 410 в секции сборного узла 428А, операторы направляют состав для обработки приствольной зоны вниз рабочей колонны 410 для обработки кольцевого пространства скважины 15 для этой секции 428А. Текучая среда покидает отверстия 412 в рабочей колонне 410 и течет вдоль первой траектории потока через открытые отверстия 432 клапана 430 и в пласт вокруг кольцевого пространства секции необсаженной скважины 15. Для поддержания давления в сборном узле 420 в ходе работы, система 400 может использовать действующую технологию кольцевого пространства (если вспомогательный пакер 17 не используется или может быть удален, или система 400 может использовать технологию чистого сжатия с вспомогательным пакером 17 в обсадной трубе 12).[00101] Without sealing the casing 410 in the section of the prefabricated assembly 428A, the operators send the composition for processing the trunk area down the casing 410 to process the annular space of the well 15 for this section 428A. The fluid leaves the openings 412 in the workstring 410 and flows along the first flow path through the openings 432 of the valve 430 and into the formation around the annular space of the open hole section 15. To maintain pressure in the assembly 420 during operation, the system 400 may utilize existing annular technology space (if auxiliary packer 17 is not used or can be removed, or system 400 can use clean compression technology with auxiliary packer 17 in casing 12).

[00102] В то же время, когда осуществляется обработка, затвор на проточном устройстве 440, по меньшей мере, препятствует потоку текучей среды через окна 442 и фильтр 446 из сквозного канала 425 в кольцевое пространство скважины 15. Предотвращение вытекания из фильтра 446 может быть достигнуто либо первым, либо вторым запорными элементами 444 и 450, или обоими. Предпочтительно, когда первый запорный элемент 444 также препятствует текучей среде вытекать из кольцевого пространства скважины 15 в сквозной канал 425, через фильтр 446.[00102] At the same time, when processing is performed, the shutter on the flow device 440 at least impedes the flow of fluid through the windows 442 and the filter 446 from the through channel 425 into the annular space of the well 15. Prevention of leakage from the filter 446 can be achieved either the first or second locking elements 444 and 450, or both. Preferably, when the first shut-off element 444 also prevents the fluid from flowing out of the annular space of the borehole 15 into the through channel 425, through a filter 446.

[00103] После того как обработка первой секции 428A завершена, операторы реверсируют, по меньшей мере, некоторый избыток суспензии из рабочей колонны 410 так, что обработка может начаться со следующей секции 428В. Операторы бросают переключающий шар (не показан) вниз рабочей колонны 70 снова и повышают давление в рабочей колонне 410 для приведения в действие толкателей 418a-b с установленным шаром 414. С помощью приведенных в действие инструментов 418a-b, операторы закрывают открытый клапан 30 для нижней секции 428А закрывающим инструментом 418а. После снижения давления, рабочая колонна 410 поднимается к клапану 430 в следующей секции 428В. В этот момент, операторы поднимают давление на установленном переключающем шаре 414 в рабочей колонне 410 снова и открывают этот клапан 430 приведенным в действие открывающим инструментом 418b. После понижения приложенного давления в рабочей колонне 410 и реверсирования установленного шара 414, процесс обработки этой новой секции 428B повторяется, как и раньше.[00103] After the processing of the first section 428A is completed, the operators reverse at least some excess slurry from the work column 410 so that processing can begin with the next section 428B. Operators drop the switching ball (not shown) down the work string 70 again and increase the pressure in the work string 410 to actuate the pushers 418a-b with the ball 414 installed. Using the powered tools 418a-b, the operators close the open valve 30 for the bottom section 428A with a closing tool 418a. After the pressure drops, the workstring 410 rises to the valve 430 in the next section 428B. At this point, the operators raise the pressure on the installed switching ball 414 in the work string 410 again and open this valve 430 with a powered opening tool 418b. After lowering the applied pressure in the work string 410 and reversing the installed ball 414, the processing of this new section 428B is repeated as before.

[00104] Подобные процессы повторяются для всех последующих секций (т.е., 428С) сборного узла 420. Как только обработка завершена для всех секций 428А-С, все клапаны 430 и проточное устройство 440 на сборном узле 420 закрываются. Операторы выполняют процесс промывки. Чтобы сделать это, рабочая колонна 410 опускается вниз к башмаку 420 сборного узла 420, и операторы закачивают промывочную текучую среду вниз обсадной трубы 12 для реверсирования любого остаточного гравия, проппанта или для другого состава для обработки приствольной зоны вверх рабочей колонны 410. Поскольку все клапаны 430 закрыты, операторы не имеют никаких проблем с возвратным потоком для работы по промывке.[00104] Similar processes are repeated for all subsequent sections (ie, 428C) of the assembly 420. Once processing is completed for all sections 428A-C, all valves 430 and the flow device 440 on the assembly 420 are closed. Operators perform the flushing process. To do this, the work string 410 goes down to the shoe 420 of the assembly 420, and the operators pump the flushing fluid down the casing 12 to reverse any residual gravel, proppant or other composition to treat the near-barrel zone upward of the work string 410. Since all valves 430 closed, operators have no problems with return flow for flushing work.

[00105] Когда промывка завершена, операторы открывают все проточные устройства 440, так что их окна 442 сообщаются со сквозным каналом 425 колонны для приема добычи. Рабочая колонна 410 размещается в направлении нижнего башмака 426, и операторы бросают переключающий шар 414 снова. Давление прикладывается к установленному шару 414, чтобы привести в действие толкатели 418a-b на рабочей колонне 410, и операторы поднимают рабочую колонну 410 и открывают первые запорные элементы 444 (например, внутреннюю муфту) проточных устройств 440 вверху сборного узла 420 с помощью открывающего инструмента 418b.[00105] When the flushing is completed, the operators open all the flow devices 440, so that their windows 442 communicate with the through channel 425 of the column for receiving production. The work string 410 is positioned in the direction of the lower shoe 426, and the operators throw the switching ball 414 again. Pressure is applied to the installed ball 414 to actuate the pushers 418a-b on the workstring 410, and the operators lift the workstring 410 and open the first shut-off elements 444 (for example, the inner sleeve) of the flow devices 440 at the top of the assembly 420 using an opening tool 418b .

[00106] Как только проточные устройства 440 открываются, текучая среда из кольцевого пространства 15 скважины может проходить вдоль второй траектории потока через фильтры 446, запорные элементы 450 и открытые окна 442. Когда проточные устройства 440 открываются вверху сборного узла 420, вторые запорные элементы 48 (например, однонаправленные или невозвратные клапаны) проточных устройств 440 предотвращают потерю текучей среды из сквозного канала рабочей колонны 425 к кольцевому пространству 15 во время этого процесса. Как показано на фиг. 11В, когда все проточные устройства 440 открыты, рабочая колонна 410 вынимается из сборного узла 420. В этот момент, сборный узел 420 готов получить добычу через фильтры 446, запорные элементы 450 и открытые окна 442 через вторую траекторию потока.[00106] As soon as the flow devices 440 open, fluid from the annular space 15 of the well may pass along the second flow path through filters 446, shut-off elements 450 and open windows 442. When the flow-through devices 440 open at the top of the assembly 420, the second shut-off elements 48 ( for example, unidirectional or non-return valves) of the flow devices 440 prevent loss of fluid from the through channel of the work column 425 to the annular space 15 during this process. As shown in FIG. 11B, when all the flow devices 440 are open, the work string 410 is removed from the assembly 420. At this point, the assembly 420 is ready to receive production through filters 446, shut-off elements 450, and open windows 442 through a second flow path.

[00107] Как можно видеть, работа этой системы 400 может сократить время и риски, связанные с выполнением обработки, потому что ни один сервисный инструмент не нуждается в герметизации в сборном узле 420. Кроме того, время захвата и операций снижается. По сути, рабочая колонна 410 может быть опущена в течение рейса установки колонны, так что дополнительных опусканий не требуется. Промывка и открытие/закрытие окон 432 и 442 в клапанах 430 и проточных устройствах 440 все это сделается в один и тот же рейс.[00107] As you can see, the operation of this system 400 can reduce the time and risks associated with the processing, because no service tool needs to be sealed in the assembly 420. In addition, the capture and operation time is reduced. Essentially, the work string 410 can be lowered during the installation run of the column, so no additional lowering is required. Flushing and opening / closing windows 432 and 442 in valves 430 and flow devices 440 will all be done on the same flight.

[00108] Данный пример системы 400 описан для необсаженной скважины, но система 400 для обсаженной скважины будет такой же, за исключением того, что изолирующие пакеры 429 могут быть другими. Поскольку система 400 не использует падающие шары в сборном узле 420, чтобы открыть клапан 430 или проточные устройства 440, количество ступеней, которые могут быть развернуты в скважине, не ограничено требуемыми понижениями размеров шаров и гнезд. Кроме того, ни шаров или гнезд не остается в сборном узле 420 после процессов обработки, поэтому процесс не требует отдельной операции фрезерования, которое может быть трудоемким и может столкнуться со своим собственными проблемами. В сущности, ствол скважины готов к приему насосно-компрессорной колонны после того, как процесс завершен.[00108] This example of a system 400 is described for an open hole, but the system 400 for a cased well will be the same, except that the isolation packers 429 may be different. Since the system 400 does not use falling balls in the assembly 420 to open the valve 430 or flow devices 440, the number of steps that can be deployed in the well is not limited to the required downsizing of the balls and sockets. In addition, no balls or sockets remain in the assembly 420 after processing processes, so the process does not require a separate milling operation, which can be time consuming and may encounter its own problems. In essence, the wellbore is ready to receive the tubing string after the process is complete.

[00109] Как отмечалось выше, в обычных системах гравийной набивки, песчаную суспензию вводят в устье кольцевого пространства скважинного фильтра и она циркулирует в забой скважины (т.е. с пятки к носку). Система носок к пятке, как описано, например, в фиг. 2А-7 изменяет эту траекторию потока и вводит песчаную суспензию в кольцевое пространство фильтра в носке скважины и распространяет ее к устью. Дополнительные подробности, относящиеся к этой системе, предусмотрены в объединенной заявке США №12/913981, поданной 28 октября 2010 года. Система носок к пятке фиг. 2А-7 разработана таким образом, что любой избыток песчаной суспензии в рабочей колонне может быть размещен в забое в специальном кольцевом пространстве скважины. Это так, потому что обратная циркуляция избыточной суспензии из рабочей колонны с системой носок к пятке фиг. 2А-7 не практична. В частности, обратная циркуляция потребовала бы приложения давления внутри фильтров и напротив пласта, и это дополнительное давление, приложенное к пласту, может привести к образованию потери текучей среды в пласте или хуже того, к гидроразрыву пласта. Соответственно, система носок к пятке фиг. 2А-7 разработана таким образом, что любой излишек песчаной суспензии в рабочей колонне может быть опорожнен из забоя в специальное кольцевое пространство скважины.[00109] As noted above, in conventional gravel packing systems, a sand slurry is introduced into the mouth of the annular space of the well filter and it circulates into the bottom of the well (ie, from heel to toe). The toe-to-heel system, as described, for example, in FIG. 2A-7 modifies this flow path and introduces a sand slurry into the annular space of the filter in the toe of the well and extends it to the wellhead. Additional details regarding this system are provided in United States Patent Application No. 12/913981, filed October 28, 2010. The toe-to-heel system of FIG. 2A-7 is designed so that any excess sand slurry in the work string can be placed in the bottom in a special annular space of the well. This is because the backward circulation of the excess slurry from the work string with the toe-to-heel system of FIG. 2A-7 is not practical. In particular, reverse circulation would require the application of pressure inside the filters and opposite the formation, and this additional pressure applied to the formation can lead to the formation of fluid loss in the formation or, worse, to hydraulic fracturing. Accordingly, the toe-to-heel system of FIG. 2A-7 is designed in such a way that any excess sand slurry in the work string can be emptied from the bottom into a special annular space of the well.

[00110] Чтобы сделать возможной обратную циркуляцию, системы фиг. 8-11B, раскрытые выше, имеют дополнительное давление, поддерживающее целостность внутренних поверхностей фильтров без необходимости отдельной колонны труб или устройств, которые должны быть опущены и приведены в действие посредством мероприятий в скважине. Дополнительные подробности, относящиеся к этой системе, предусмотрены в объединенной заявке США № 13/670125, поданной 06 ноября 2012 года. Системы фиг. 8-11В по-прежнему создают возможность для притока пластовых флюидов, какие могут быть выработаны скважиной. В более широком смысле, такое давление, поддерживающее дополнительную целостность внутренних поверхностей фильтров, может быть включено в систему носок к пятке, такую как указано выше со ссылкой на фиг. 11A-11В.[00110] In order to enable reverse circulation, the systems of FIG. 8-11B, disclosed above, have an additional pressure supporting the integrity of the inner surfaces of the filters without the need for a separate pipe string or device, which must be lowered and actuated by measures in the well. Additional details regarding this system are provided in United States Patent Application No. 13/670125, filed November 6, 2012. The systems of FIG. 8-11B still provide an opportunity for the influx of formation fluids that can be produced by the well. In a broader sense, such pressure, supporting additional integrity of the inner surfaces of the filters, may be included in the toe-to-heel system, such as described above with reference to FIG. 11A-11B.

[00111] Для этого, система 600 носок в пятке раскрытая в фиг. 12А-12D оснащает каждый скважинный фильтр 640 запорными элементами 645 (например, невозвратные клапаны или т.п.). Во время использования, запорные элементы 645 на фильтрах 640 предотвращают поток текучей среды внутри фильтров 640 от прохождения к внешней стороне фильтров 640, но позволяют потоку текучей среды с внешней стороны фильтров 640 проходить внутрь сборного узла 620. Это позволяет операторам прикладывать давление внутри сборного узла хвостовика 620 с фильтром после гравийной набивки для того, чтобы обратить вспять циркуляцию и удалить избыточную суспензию из рабочей колонны 610 после завершения гравийной набивки.[00111] For this, the heel toe system 600 disclosed in FIG. 12A-12D equips each downhole filter 640 with shutoff elements 645 (e.g., non-return valves or the like). During use, the shutoff elements 645 on the filters 640 prevent the flow of fluid inside the filters 640 from flowing to the outside of the filters 640, but allow the flow of fluid from the outside of the filters 640 to enter the assembly 620. This allows operators to apply pressure within the assembly of the shank 620 with a filter after gravel packing in order to reverse the circulation and remove excess slurry from the work string 610 after completion of the gravel packing.

[00112] Вернемся к фиг. 12A, система 600 содержит пакер 14, который устанавливается в обсадной трубе 12 выше области ствола скважины, из которой производиться выработка или закачивание. Ниже пакера 14, сборный узел хвостовика 620 с фильтром разнесен на одну или несколько зон, представляющих интерес. Если есть несколько зон, пакеры 670 (или необсаженной или обсаженной скважины) разнесены, чтобы изолировать одну секцию фильтра 602A-C от другой. Пакеры 670 не требуют, чтобы шунты опускались через них для многопластовой гравийной набивки, но они могут быть оборудованы таким образом.[00112] Returning to FIG. 12A, the system 600 comprises a packer 14 that is installed in the casing 12 above the borehole region from which production or injection will be made. Below the packer 14, the shank assembly 620 with the filter is spaced apart into one or more zones of interest. If there are several zones, packers 670 (or open or cased wells) are spaced to isolate one section of filter 602A-C from another. Packers 670 do not require shunts to go through them for multi-layer gravel packing, but they can be equipped in this way.

[00113] Сборный узел 620 и пакеры 670 спускаются в забой скважины в один рейс. Эта система 600 сегментирует несколько разделенных друг от друга обособленных зон, так что могут быть выполнены несколько процессов гравийной набивки, а также процесс ГРП. Как показано в настоящем документе, система 600 имеет отдельные секции гравийной набивки 602A-C, разделенные пакерами 670, которые выполняют функцию прокладок в необсаженной скважине для изоляции одной зоны от другой. Один или несколько пакеров 670 могут быть использованы для изолирования каждой из секций гравийной набивки 602A-C друг от друга. Могут быть использованы любые подходящие пакеры, и они могут включать в себя, например, гидравлический пакер, гидростатические пакеры, и набухающие пакеры. Пакеры 670 обеспечивают изоляцию зоны при установке в скважине 10, чтобы остановить продвижение процессов обработки в изолированных зонах.[00113] Assembly 620 and packers 670 descend into the bottom of the well in one run. This system 600 segments several separate, separated zones, so that several gravel packing processes as well as hydraulic fracturing can be performed. As shown herein, system 600 has separate gravel pack sections 602A-C, separated by packers 670, that act as spacers in an open hole to isolate one zone from another. One or more packers 670 may be used to isolate each of the gravel pack sections 602A-C from each other. Any suitable packers may be used, and they may include, for example, a hydraulic packer, hydrostatic packers, and swellable packers. Packers 670 provide zone isolation when installed in well 10 to stop the progress of processing in isolated zones.

[00114] Каждая секция 602А-С может быть аналогична системам 200, 300 и 400, как описано выше. Каждая секция 602А-С имеет фильтр 640 и окна 650. Фильтры 640 включают в себя запорный элемент 645 (например, однонаправленный клапан, невозвратные клапаны, или т.п.). Окна 650 соседних фильтров 640 могут содержать или не содержать клапаны 652 или селективные муфты.[00114] Each section 602A-C may be similar to systems 200, 300, and 400, as described above. Each section 602A-C has a filter 640 and windows 650. Filters 640 include a shutoff element 645 (e.g., a one-way valve, non-return valves, or the like). Windows 650 of adjacent filters 640 may or may not include valves 652 or selective couplings.

[00115] Эта система 600 имеет рабочую колонну 610, которая располагается в сборном узле 620 для обработки (например, гравийной набивки или ГРП с установкой гравийного фильтра) части пласта. Как показано, рабочая колонна 610 имеет внешние прокладки 612, расположенные рядом с выпускными окнами 614. Сброшенный шар 414 может установиться в удаленном гнезде рабочей колонны 610, чтобы отвести поток текучей среды вниз рабочей колонны 610, из выпускных окон 612 в окна 650 в сборном узле 620 для обработки окружающего пласта. Тем не менее, могут быть использованы другие конфигурации для рабочей колонны 610.[00115] This system 600 has a work string 610, which is located in the assembly 620 for processing (for example, gravel packing or hydraulic fracturing with the installation of a gravel filter) of the formation. As shown, the workstring 610 has external gaskets 612 located adjacent to the outlet windows 614. The discarded ball 414 can be installed in a remote socket of the workstring 610 to divert the fluid flow down the workstring 610 from the outlet windows 612 to the windows 650 in the assembly 620 for treating the surrounding formation. However, other configurations for the work string 610 may be used.

[00116] Рабочая колонна 610 развертывается в первой секции 602A и выполняет промывку путем сообщения выходных окон колонны 612 с обратным клапаном 626 на колонном башмаке 620 системы 600. После промывки, пакеры 670 устанавливаются для создания нескольких изолированных секций внизу кольцевого пространства скважины 15. Пакеры 670 могут быть установлены гидравлически, гидростатически, с помощью радиочастотных меток, или импульсов давления.[00116] The production string 610 is deployed in the first section 602A and flushes by communicating the output windows of the column 612 with a check valve 626 on the column shoe 620 of the system 600. After flushing, packers 670 are installed to create several insulated sections at the bottom of the annular space of well 15. Packers 670 can be installed hydraulically, hydrostatically, using radio frequency tags, or pressure pulses.

[00117] Когда пакеры 670 установлены, операторы могут начать применять обработку (т.е. ГРП, гравийную набивку, ГРП с установкой гравийного фильтра, и т.д.) последовательно к каждой из изолированных секций 602А-С. В частности, колонна 610 может быть избирательно расположена в любой одной из различных секций 602A-C вдоль системы 600. В избирательном положении, выпускные окна колонны 612 с их прокладками 614 изолируются вместе с проточными окнами 650 для гравийной набивки и/или ГРП с установкой гравийного фильтра кольцевого пространства 15 вокруг данной секции 602А-С гравийной набивки. Затем внутренняя рабочая колонна 610 могут быть перемещена так, что выпускные окна 612 изолируются от этих проточных окон 650 так, чтобы могла быть выполнена обратная циркуляция, чтобы удалить избыточную суспензию из рабочей колонны 610 перед ее перемещением к следующей секции гравийной набивки 602A-C. Аналогичный процесс может повторяться вверх по стволу скважины для каждой секции гравийной набивки 602A-C, разделенной пакерами 670.[00117] When the packers 670 are installed, operators can start applying processing (ie, fracturing, gravel packing, fracturing with a gravel pack, etc.) sequentially to each of the isolated sections 602A-C. In particular, the column 610 may be selectively positioned in any one of the various sections 602A-C along the system 600. In a selective position, the outlet windows of the column 612 with their gaskets 614 are isolated together with flow windows 650 for gravel packing and / or hydraulic fracturing with the installation of gravel an annular space filter 15 around this gravel pack section 602A-C. Then, the inner working column 610 can be moved so that the outlet windows 612 are isolated from these flow ports 650 so that reverse circulation can be performed to remove excess slurry from the working column 610 before moving it to the next gravel pack section 602A-C. A similar process can be repeated up the wellbore for each section of gravel pack 602A-C, separated by packers 670.

[00118] Как показано на фиг. 12В, в частности, после промывки, выпускные окна колонны 612 с их прокладками 614 изолируются вместе с расходными окнами 650 для гравийной набивки и/или ГРП с установкой гравийного фильтра первой секции гравийной набивки 602A. Если проточные окна 650 включают в себя клапан, то клапан может быть открыт, например, путем его открытия кулачковой муфтой. Суспензия передается вниз рабочей колонны 610, выходит из выпускных окон 612 и проходит через окна секций 650, чтобы течь в изолированное кольцевое пространство этой первой секции 602A. Гравий из суспензии набивается в кольцевом пространстве от носка к пятке, как описано в этом документе, и буровой раствор из суспензии проходит через фильтр 640 в кольцевое пространство между хвостовиком 630 и рабочей колонной 610. Буровой раствор может затем течь к устью скважины мимо пакера 14 к обсадной трубе 12 и на поверхность.[00118] As shown in FIG. 12B, in particular, after washing, the outlet windows of the column 612 with their gaskets 614 are isolated together with the consumable windows 650 for gravel packing and / or hydraulic fracturing with the installation of a gravel filter of the first section of gravel packing 602A. If the flow ports 650 include a valve, then the valve may be opened, for example, by opening it with a cam clutch. The slurry is transferred downstream of the workstring 610, exits the outlet windows 612 and passes through the windows of sections 650 to flow into the isolated annular space of this first section 602A. Gravel from the slurry is packed in the annulus from toe to heel, as described in this document, and the drilling fluid from the slurry passes through a filter 640 into the annular space between the liner 630 and the production string 610. The drilling fluid can then flow to the wellhead past the packer 14 to casing 12 and to the surface.

[00119] Как показано, окна 650 могут иметь селективные клапаны или муфты 652, которые могут быть открыты толкателями 616 на рабочей колонне 610, хотя эти компоненты могут не быть необходимы в каждом варианте осуществления. Как правило, толкатель 616 может быть «В» толкателем для смещения клапана 652 относительно окон 650. Таким образом, открытие данного клапана 652 включает в себя зацепление толкателя 616 в соответствующем профиле клапана 652 и перемещения клапана 652 с рабочей колонной 610 в открытое положение, так что сквозной канал сборного узла 625 сообщается с кольцевым пространством скважины 15 через открытые в настоящий момент окна 650.[00119] As shown, windows 650 may have selective valves or couplings 652 that can be opened by pushers 616 on work string 610, although these components may not be necessary in each embodiment. Typically, the pusher 616 may be a “B” pusher to bias the valve 652 relative to the windows 650. Thus, opening this valve 652 includes engaging the pusher 616 in the corresponding profile of the valve 652 and move the valve 652 to the work string 610 to the open position, so that the through channel of the assembly 625 communicates with the annular space of the well 15 through the currently open windows 650.

[00120] Как показано на фиг. 12B, прокладки 614 на рабочей колонне 610 могут зацепляться и уплотняться в упор к внутренним гнездам 654, поверхностям, прокладкам, или т.п., возле окон 650 в сборном узле 620 на их обеих сторонах - со стороны устья и со стороны забоя. Прокладки 614 могут использовать эластомерные или другие типы уплотнений, расположенные на внутренней рабочей колонне 610, а гнезда 654 могут быть отполированными гнездами или поверхностями внутри сборного узла 620, чтобы зацеплять прокладки 614. Хотя, показанная в этой конфигурации, может быть использована обратная конструкция - с прокладками на внутренней стороне сборного узла 620 и с гнездами на рабочей колонне 610. Кроме того, некоторые варианты осуществления могут не иметь прокладки и гнезда вообще, а вместо этого могут полагаться на открывание и закрывание клапанов 652 на окнах 650 для управления потоком текучей среды.[00120] As shown in FIG. 12B, the gaskets 614 on the work string 610 can engage and seal against the inner seats 654, surfaces, gaskets, or the like, near the windows 650 in the assembly 620 on both sides of them, from the mouth and bottom. Gaskets 614 may use elastomeric or other types of seals located on inner workstring 610, and jacks 654 may be polished sockets or surfaces within assembly 620 to engage gaskets 614. Although the configuration shown in this configuration may be reversed, with gaskets on the inside of the assembly 620 and with sockets on the workstring 610. In addition, some embodiments may not have gaskets and sockets at all, but instead may rely on opened e and closing valve 652 on the windows 650 for controlling fluid flow.

[00121] После того, как рабочая колонна 610 установлена, состав для обработки приствольной зоны течет вниз через сквозной канал рабочей колонны 610 к окнам 650 в первой зоне 602А. Состав для обработки приствольной зоны протекает через выпускные окна 612 в рабочей колонне 610 и через окна 650 к окружающему кольцевому пространству скважины 15, которое позволяет составу для обработки приствольной зоны взаимодействовать со смежной зоной пласта. Например, при ГРП в кольцевое пространство можно закачивать состав для обработки приствольной зоны с проппантом или гравий в суспензии.[00121] After the working column 610 is installed, the composition for processing the trunk zone flows down through the through channel of the working column 610 to the windows 650 in the first zone 602A. The composition for processing the near-barrel zone flows through the outlet windows 612 in the working string 610 and through the windows 650 to the surrounding annular space of the well 15, which allows the composition for processing the near-barrel zone to interact with the adjacent zone of the formation. For example, during hydraulic fracturing, a composition can be pumped into the annular space to treat the near-barrel zone with proppant or gravel in suspension.

[00122] Гравийная набивка от носка к пятке в системе 600 позволяет буровому раствору пройти через фильтр 640 и обезводить суспензию, предназначенную для гравийной набивки секций 602А-С кольцевого пространства скважины 15 во время процесса гравийной набивки или ГРП с установкой гравийного фильтра. В отличие от конструкции на фиг. 9, никакого отдельного байпаса или трубки не требуется для бурового раствора во время процесса. Вместо этого, буровой раствор R, может течь через фильтр 640 и проходить через невозвратный клапан 645 на фильтре 640 в сквозной канал 625 сборного узла 620. Когда состав для обработки приствольной зоны течет из рабочей колонны 610, установленной на окнах 650 в кольцевое пространство скважины 15, скважинный фильтр 640 процеживает буровой раствор из кольцевого пространства 15, и буровой раствор может течь в устье сборного узла 620 от зацепления рабочей колонны 610 в сборном узле 620. С этого момента, буровой раствор и может течь к поверхности.[00122] The toe-to-heel gravel pack in system 600 allows the drilling fluid to pass through filter 640 and dehydrate the slurry intended for gravel packing of sections 602A-C of the annular space of the well 15 during the gravel pack or hydraulic fracturing process with the gravel pack installed. In contrast to the construction of FIG. 9, no separate bypass or tube is required for the drilling fluid during the process. Instead, drilling mud R can flow through a filter 640 and pass through a non-return valve 645 on the filter 640 to the through channel 625 of the assembly 620. When the barrel treatment composition flows from the work string 610 installed on the windows 650 into the annular space of the well 15 , the downhole filter 640 filters the drilling fluid from the annular space 15, and the drilling fluid may flow at the mouth of the assembly 620 from the engagement of the production string 610 in the assembly 620. From this moment, the drilling fluid may flow to the surface.

[00123] В конце концов, выпадение песка произойдет, когда первая секция 602A достаточно набита гравием. Как затем показано на фиг. 12С, рабочей колонной 610 можно управлять для перемещения к промежуточному положению, так чтобы выпускные окна 612 сообщались с внутренней поверхностью сборного узла 620 хвостовика с фильтром. Как только обработка завершена для данной зоны 602A, операторы могут управлять рабочей колонной 610 для зацепления толкателя 616 в клапане 652, чтобы закрыть окна 650. Например, толкатель 616 может зацепляться с другим подходящим профилем на клапане 652, чтобы переместить клапан 652 и закрыть окна 650.[00123] In the end, sand will fall out when the first section 602A is sufficiently gravel packed. As then shown in FIG. 12C, the workstring 610 can be controlled to move to an intermediate position so that the outlet ports 612 communicate with the inner surface of the filter shank assembly 620. Once processing is complete for a given area 602A, operators can control the workstring 610 to engage the follower 616 in the valve 652 to close the windows 650. For example, the follower 616 can engage another suitable profile on the valve 652 to move the valve 652 and close the windows 650 .

[00124] В этот момент рабочая колонна 610 может быть перемещена в сборном узле 620 в промежуточное положение, что позволяет избытку суспензии быть удаленным из рабочей колонны 610 перед перемещением рабочей колонны 610 к новой зоне 602В. Как будет понятно, любой избыток суспензии в рабочей колонне 610 может протекать в сборный узел 620, в то время пока рабочая колонна 610 управляется, и какой-либо гравий, проппант, песок или т.п., в суспензии может вызвать проблемы прилипания с рабочей колонной 610, загрязняющее клапаны и т.д.[00124] At this point, the workstring 610 can be moved in the assembly 620 to an intermediate position, which allows the excess slurry to be removed from the workstring 610 before moving the workstring 610 to the new zone 602B. As will be appreciated, any excess slurry in the workstring 610 can flow into the assembly 620, while the workstring 610 is controlled, and any gravel, proppant, sand or the like, in the slurry can cause adhesion problems with the workman column 610, polluting valves, etc.

[00125] Таким образом, в промежуточном положении, выпускные окна 612 на рабочей колонне 610 раскрываются для сквозного канала 625 в сборном узле 620. Обратная циркуляция может быть закачана вниз в забой скважины 12 и в кольцевое пространство между рабочей колонной 610 и сборным узлом 620. Это очищает избыток суспензии, который передается обратно вверх рабочей колонны 610.[00125] Thus, in an intermediate position, the outlet ports 612 on the work string 610 open for the through channel 625 in the assembly 620. The reverse circulation can be pumped down into the bottom of the well 12 and into the annular space between the work string 610 and the assembly 620. This purifies the excess suspension, which is transferred back up to the working column 610.

[00126] После того как обратная циркуляция завершена, рабочая колонна 610 может быть перемещена в сборном узле 620, в другую зону 602B, чтобы выполнить обработку. Операторы повторяют этот процесс вверх сборного узла 620 для обработки всех секций 602А-С. После того, как обработка завершена, системе 600 может не потребоваться рейс очистки.[00126] After the reverse circulation is completed, the work string 610 can be moved in the assembly 620 to another zone 602B to perform processing. Operators repeat this process up the assembly 620 to process all sections 602A-C. Once processing is complete, system 600 may not need a cleaning flight.

[00127] Имея систему 600 отмеченную выше, гравийная набивка может быть достигнута там, где скважинные фильтры 640 могут находиться под давлением на внутренней стороне. Это позволяет системе 600 работать под обратной циркуляцией, которая оказывает давление внутри сборного узла 620. Будучи в состоянии реверсировать циркуляцию, этот способ позволяет выполнять однопластовую гравийную набивку методом носок к пятке, и последовательно реверсировать избыточную суспензию. Система 600 также позволяет выполнять несколько гравийных набивок в различных точках в стволе скважины, реверсируя после каждого отдельного процесса гравийной набивки. Рабочая колонна 610 внутри сборного узла 620 может быть расположена в каждом пункте закачивания в сборном узле 620, начиная с самой низкой точки, например, и может доставлять суспензию для гравийной набивки в кольцевое пространство 15, циркулируя в манере носок к пятке. Как только песок достаточно закачан, рабочая колонна 610 переустанавливается так, что давление, приложенное к обсадной трубе 12 и внутри сборного узла 620, приводит к обратной циркуляции любого избытка суспензии вверх рабочей колонны 610. После того, как суспензия удаляется, рабочая колонна 610 поднимается к следующему месту закачивания, и шаги повторяются.[00127] With the system 600 noted above, gravel packing can be achieved where downhole filters 640 can be pressurized on the inside. This allows the system 600 to operate under reverse circulation, which exerts pressure within the assembly 620. Being able to reverse circulation, this method allows for single-layer gravel packing by the toe-to-heel method and sequentially reverses the excess slurry. System 600 also allows multiple gravel packings to be performed at various points in the wellbore, reversing after each individual gravel pack process. The work string 610 inside the assembly 620 may be located at each injection point in the assembly 620, starting from the lowest point, for example, and can deliver the gravel pack slurry to the annular space 15, circulating in the manner of the toe to the heel. Once the sand has been sufficiently pumped, the work string 610 is reset so that the pressure applied to the casing 12 and inside the assembly 620 causes any excess slurry to circulate back up the work string 610. After the suspension is removed, the work string 610 rises to to the next download site, and the steps are repeated.

[00128] Вышеизложенное описание предпочтительных и других вариантов осуществления не предназначено для ограничения или сокращения объема или применимости концепций изобретения предложенного заявителями. Следует понимать, с выгодой настоящего раскрытия сущности изобретения, что элементы одного варианта осуществления могут быть объединены или заменены компонентами других вариантов осуществления, раскрытых в данном документе. Ссылки были сделаны в этом документе для использования сборных узлов гравийной набивки в скважинах, таких как необсаженных скважин. Как правило, эти скважины могут иметь любую ориентацию, вертикальную, горизонтальную или отклоненную. Например, горизонтальная скважина может относиться к любому отклоненному участку скважины, образующему угол 50 градусов или более и даже более 90 градусов по отношению к вертикали.[00128] The foregoing description of preferred and other embodiments is not intended to limit or reduce the scope or applicability of the concepts of the invention proposed by the applicants. It should be understood, to the advantage of the present disclosure, that the elements of one embodiment may be combined or replaced with the components of the other embodiments disclosed herein. References were made in this document for the use of prefabricated gravel pack units in wells, such as open-hole wells. Typically, these wells may have any orientation, vertical, horizontal or deviated. For example, a horizontal well may refer to any deviated portion of the well forming an angle of 50 degrees or more and even more than 90 degrees with respect to the vertical.

[00129] В обмен на раскрытие изобретательских концепций, содержащихся в настоящем документе, заявители желают все патентные права, предоставляемые в соответствии с прилагаемой формулой изобретения. Таким образом, предполагается, что прилагаемая формула изобретения включает в себя все модификации и изменения в полной мере, так что они входят в объем прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.[00129] In exchange for disclosing the inventive concepts contained herein, applicants desire all patent rights granted in accordance with the attached claims. Thus, it is intended that the appended claims include all modifications and changes to the fullest extent that they fall within the scope of the appended claims or their equivalents.

Claims (33)

1. Устройство обработки пласта для скважины, содержащее:
корпус, расположенный в скважине и образующий сквозной канал;
одну или более секций, расположенных на корпусе, причем каждая из одной или более секций содержит:
элемент изоляции, расположенный на корпусе и изолирующий кольцевое пространство скважины вокруг секции от других секций,
окно, расположенное на корпусе и обеспечивающее сообщение текучей среды между сквозным каналом и кольцевым пространством скважины,
фильтр, расположенный на корпусе и сообщающийся с кольцевым пространством скважины,
затвор, расположенный на корпусе и по меньшей мере препятствующий сообщению жидкости из сквозного канала к фильтру; и
рабочую колонну, образующую выход и управляемую в корпусе по отношению к каждой секции, причем рабочая колонна в первом режиме работы доставляет состав для обработки приствольной зоны от выхода к секции кольцевого пространства скважины через окно, рабочая колонна во втором режиме работы принимает обратную циркуляцию из сквозного канала к выходу.
1. A device for processing a formation for a well, comprising:
a housing located in the well and forming a through channel;
one or more sections located on the housing, each of one or more sections containing:
an insulation element located on the housing and isolating the annular space of the well around the section from other sections,
a window located on the housing and providing fluid communication between the through channel and the annular space of the well,
a filter located on the housing and communicating with the annular space of the well,
a shutter located on the housing and at least preventing fluid from flowing from the through channel to the filter; and
the working column forming the outlet and controlled in the housing with respect to each section, and the working column in the first operating mode delivers the composition for processing the near-barrel zone from the exit to the section of the annular space of the well through the window, the working column in the second operating mode receives reverse circulation from the through channel to the exit.
2. Устройство по п. 1, в котором рабочая колонна в первом режиме работы доставляет суспензию как состав для обработки приствольной зоны, причем суспензия имеет жидкость-носитель и имеет по меньшей мере один проппант и гравий.2. The device according to p. 1, in which the working column in the first mode of operation delivers the suspension as a composition for processing the near-barrel zone, the suspension has a carrier fluid and has at least one proppant and gravel. 3. Устройство по п. 1, в котором окно содержит проточный клапан, избирательно действующий между открытыми и закрытыми положениями, обеспечивающими и препятствующими сообщению текучей среды между сквозным каналом и кольцевым пространством скважины.3. The device according to p. 1, in which the window contains a flow valve, selectively acting between open and closed positions, providing and preventing the communication of fluid between the through channel and the annular space of the well. 4. Устройство по п. 3, в котором проточный клапан содержит муфту, выполненную с возможностью перемещения в сквозном канале между (а) закрытым положением, препятствующим сообщению текучей среды через окно, и (б) открытым положением, позволяющим сообщение жидкости через окно.4. The device according to claim 3, in which the flow valve comprises a sleeve configured to move in the through channel between (a) a closed position that prevents the fluid from communicating through the window, and (b) an open position that allows fluid to communicate through the window. 5. Устройство по п. 3, в котором рабочая колонна выполнена с возможностью по меньшей мере открывания проточных клапанов одной или более секций.5. The device according to claim 3, in which the working column is configured to at least open the flow valves of one or more sections. 6. Устройство по п. 3, в котором рабочая колонна содержит приводной инструмент, выполненный с возможностью открывания и закрывания проточных клапанов одной или более секций в том же рейсе в сквозном канале.6. The device according to p. 3, in which the working column contains a power tool made with the possibility of opening and closing the flow valves of one or more sections in the same flight in the through channel. 7. Устройство по п. 6, в котором приводной инструмент выполнен с возможностью работать гидравлически.7. The device according to claim 6, in which the drive tool is configured to operate hydraulically. 8. Устройство по п. 6, в котором приводной инструмент выполнен с возможностью по меньшей мере открывания затворов одной или более секций в том же рейсе в сквозном канале.8. The device according to claim 6, in which the drive tool is configured to at least open the shutters of one or more sections in the same flight in the through channel. 9. Устройство по п. 1, в котором рабочая колонна содержит первую прокладку рядом с выходом, причем каждая из одной или более секций содержит вторые прокладки, расположенные в сквозном канале смежно с окном, причем вторые прокладки зацепляются с первыми прокладками и изолируют сообщение текучей среды выхода с окном.9. The device according to claim 1, in which the working column contains a first gasket near the outlet, each of one or more sections containing second gaskets located in the through channel adjacent to the window, the second gaskets mesh with the first gaskets and isolate the fluid message exit with a window. 10. Устройство по п. 1, в котором рабочая колонна, получающая обратную циркуляцию из сквозного канала на выход, во втором режиме работы переносит избыток состава для обработки приствольной зоны к устью. 10. The device according to p. 1, in which the working column, which receives reverse circulation from the through channel to the outlet, in the second mode of operation transfers an excess of the composition for processing the trunk zone to the mouth. 11. Устройство по п. 1, в котором элемент изоляции содержит по меньшей мере один набухающий пакер, гидравлически устанавливаемый пакер, гидростатически устанавливаемый пакер и механически устанавливаемый пакер.11. The device according to claim 1, in which the insulation element contains at least one swellable packer, a hydraulically installed packer, a hydrostatically installed packer and a mechanically installed packer. 12. Устройство по п. 1, в котором затвор выполнен с возможностью избирательно действовать между: (а) закрытым положением, препятствующим сообщению текучей среды между сквозным каналом и фильтром, и (б) открытым положением, обеспечивающим сообщение текучей среды между сквозным каналом и фильтром.12. The device according to claim 1, in which the shutter is configured to selectively act between: (a) a closed position that prevents fluid from communicating between the through channel and the filter, and (b) an open position that provides fluid communication between the through channel and the filter . 13. Устройство по п. 12, в котором затвор содержит муфту, выполненную с возможностью перемещения в сквозном канале между: (а) закрытым положением, препятствующим сообщению текучей среды через по меньшей мере одно проточное окно в корпусе, по меньшей мере одно проточное окно в сообщении с фильтром, и (б) открытым положением, обеспечивающим сообщение текучей среды через по меньшей мере одно проточное окно.13. The device according to p. 12, in which the shutter comprises a sleeve configured to move in the through channel between: (a) a closed position that prevents fluid from communicating through at least one flow window in the housing, at least one flow window in communicating with the filter, and (b) an open position providing fluid communication through at least one flow window. 14. Устройство по п. 12, в котором затвор содержит однонаправленный клапан, расположенный в сообщении по текучей среде между фильтром и сквозным каналом, причем однонаправленный клапан в открытом положении обеспечивает сообщение по текучей среде от фильтра в сквозной канал и в закрытом положении препятствует сообщению жидкости от сквозного канала к фильтру.14. The device according to p. 12, in which the shutter contains a unidirectional valve located in fluid communication between the filter and the through channel, and the unidirectional valve in the open position provides fluid communication from the filter to the through channel and in the closed position prevents the fluid from communicating from the through channel to the filter. 15. Устройство по п. 14, в котором однонаправленный клапан содержит:
кожух, расположенный на корпусе и связывающий фильтр по меньшей мере с одним проточным окном в корпусе; и
шаровой клапан, расположенный подвижно в кожухе, причем шаровой клапан обеспечивает сообщение по текучей среде от фильтра по меньшей мере к одному проточному окну и препятствует сообщению жидкости по меньшей мере с одного проточного окна к фильтру.
15. The device according to p. 14, in which the unidirectional valve comprises:
a casing located on the housing and a coupling filter with at least one flow window in the housing; and
a ball valve positioned movably in the housing, the ball valve providing fluid communication from the filter to the at least one flow window and preventing fluid from communicating from the at least one flow window to the filter.
16. Устройство по п. 1, в котором окно для данной из одной или более секций расположено в направлении носка, причем фильтр для данной секции расположен по направлению к пятке, причем окно доставляет суспензию в качестве состава для обработки приствольной зоны и гравийной набивки кольцевого пространства данной секции от носка к пятке, а фильтр процеживает буровой раствор из суспензии в сквозной канал корпуса.16. The device according to p. 1, in which the window for this of one or more sections is located in the direction of the toe, and the filter for this section is located towards the heel, and the window delivers a suspension as a composition for processing the trunk zone and gravel packing of the annular space this section from the toe to the heel, and the filter filters the drilling fluid from the suspension into the through channel of the body. 17. Устройство по п. 1, в котором окно для данной из одной или более секций расположено по направлению к пятке, причем фильтр для данной секции расположен в направлении к носку, причем окно доставляет суспензию в качестве состава для обработки приствольной зоны и гравийной набивки в кольцевое пространство данной секции от пятки к носку, а фильтр процеживает буровой раствор из суспензии, причем секция имеет байпас, доставляющий буровой раствор к окну устья корпуса сквозного канала.17. The device according to p. 1, in which the window for this of one or more sections is located towards the heel, and the filter for this section is located towards the toe, and the window delivers a suspension as a composition for processing the trunk zone and gravel packing in the annular space of this section is from the heel to the toe, and the filter filters the drilling fluid from the suspension, and the section has a bypass that delivers the drilling fluid to the window of the mouth of the through channel body. 18. Устройство по п. 17, в котором байпас содержит трубку, соединенную на одном конце с окном сквозного канала в забойной части, а на другом - с окном сквозного канала со стороны устья.18. The device according to p. 17, in which the bypass contains a tube connected at one end to the window of the through channel in the bottom hole, and on the other to the window of the through channel from the mouth side. 19. Устройство по п. 1, в котором рабочая колонна управляется в том же рейсе, чтобы открыть затворы после обработки всех из одной или более секций.19. The device according to claim 1, in which the working column is controlled in the same flight to open the gates after processing all of one or more sections. 20. Способ обработки пласта для скважины, в котором осуществляют:
изоляцию кольцевого пространства скважины вокруг сборного узла во множество изолированных зон, причем сборный узел в каждой изолированной зоне имеет первое окно и фильтр, связывающий сквозной канал сборного узла с кольцевым пространством скважины;
размещают рабочую колонну в сквозном канале сборного узла;
обрабатывают кольцевое пространство скважины по меньшей мере одной из изолированных зон посредством:
протекания состава для обработки приствольной зоны вниз рабочей колонны по меньшей мере в одну изолированную зону через первое окно, и
получения бурового раствора состава для обработки приствольной зоны по меньшей мере из одной изолированной зоны в сквозной канал сборного узла через фильтр; и
удаляют избыток состава для обработки приствольной зоны из рабочей колонны посредством:
обратной циркуляции вниз через сквозной канал сборного узла в рабочую колонну, и
по меньшей мере предотвращения обратной циркуляции в сквозном канале от сообщения с кольцевым пространством через фильтр.
20. A method of treating a formation for a well in which:
isolating the annular space of the borehole around the prefabricated unit into a plurality of isolated zones, the prefabricated unit in each isolated area having a first window and a filter connecting the through channel of the prefabricated unit with the annular space of the well;
place the working column in the through channel of the assembly unit;
process the annular space of the well in at least one of the isolated zones by:
the flow of the composition for processing the near-stem zone down the working column into at least one isolated zone through the first window, and
obtaining a drilling fluid composition for processing the near-barrel zone from at least one isolated zone into the through channel of the assembly through the filter; and
remove the excess composition for processing the near-stem zone from the working column by:
reverse circulation down through the through channel of the assembly to the working column, and
at least preventing reverse circulation in the through channel from communication with the annular space through the filter.
21. Способ по п. 20, содержащий изначальное расположение сборного узла в обсадной трубе, имеющей перфорации, в расширенной колонне труб, имеющих пазы, или в необсаженной скважине.21. The method according to p. 20, containing the initial location of the assembly in a casing having perforations, in an expanded string of pipes having grooves, or in an open hole. 22. Способ по п. 21, в котором изолирование забоя кольцевого пространства скважины вокруг сборного узла в изолированных зонах содержит элементы изоляции, зацепляющиеся на сборном узле в упор к стене обсадной трубы, стене расширенной колонны труб или стене необсаженной скважины.22. The method according to p. 21, in which the isolation of the bottom of the annular space of the borehole around the prefabricated unit in the isolated zones contains isolation elements that engage on the prefabricated unit against the casing wall, the wall of the expanded pipe string or the wall of the open hole. 23. Способ по п. 20, в котором протекание состава для обработки приствольной зоны вниз рабочей колонны по меньшей мере к одной изолированной зоне через первое окно содержит селективное открывание первого окна в сборном узле в изолированной зоне с рабочей колонны.23. The method according to p. 20, in which the flow of the composition for processing the trunk region down the working column to at least one isolated zone through the first window comprises selectively opening the first window in the assembly in an isolated zone from the working column. 24. Способ по п. 23, в котором селективное открывание первого окна в сборном узле в изолированной зоне с рабочей колонны содержит перемещение муфты в сборном узле на расстояние от первого отверстия с рабочей колонны.24. The method according to p. 23, in which the selective opening of the first window in the assembly in an isolated area from the working column comprises moving the coupling in the assembly at a distance from the first hole from the working column. 25. Способ по п. 23, в котором дополнительно осуществляют селективное закрывание первого окна в изолированной зоне с рабочей колонны после обработки.25. The method of claim 23, further comprising selectively closing the first window in an isolated area from the work string after processing. 26. Способ по п. 20, в котором течение состава для обработки приствольной зоны вниз сквозного канала в изолированную зону через первое окно содержит герметизацию выхода рабочей колонны в сообщении по текучей среде с первым отверстием.26. The method according to p. 20, in which the flow of the composition for processing the trunk zone down the through channel into the isolated zone through the first window comprises sealing the outlet of the working column in fluid communication with the first hole. 27. Способ по п. 20, в котором обработка по меньшей мере одной изолированной зоны содержит:
прохождение суспензии, в качестве состава для обработки приствольной зоны от первого окна, расположенного по направлению к носку,
гравийную набивку кольцевого пространства по меньшей мере одной изолированной зоны от носка к пятке, и
фильтрацию бурового раствора в сквозной канал сборного узла через фильтр, расположенный по направлению к пятке.
27. The method according to p. 20, in which the processing of at least one isolated zone comprises:
the passage of the suspension, as a composition for processing the trunk area from the first window, located towards the toe,
gravel packing of the annular space of at least one isolated zone from the toe to the heel, and
mud filtration into the through channel of the assembly through the filter located towards the heel.
28. Способ по п. 20, в котором обработка по меньшей мере одной изолированной зоны содержит:
прохождение суспензии в качестве состава для обработки приствольной зоны из первого окна, расположенного по направлению к пятке,
гравийную набивку кольцевого пространства по меньшей мере одной изолированной зоны от пятки к носку,
фильтрацию бурового раствора в сквозной канал сборного узла через фильтр, расположенный по направлению к носку, и
обход бурового раствора в сквозной канал через первое окно сборного узла со стороны устья.
28. The method according to p. 20, in which the processing of at least one isolated zone comprises:
the passage of the suspension as a composition for processing the near-trunk zone from the first window located towards the heel,
gravel packing of the annular space of at least one isolated zone from the heel to the toe,
filtering the drilling fluid into the through channel of the assembly through a filter located towards the toe, and
drilling mud bypass into the through channel through the first window of the assembly from the mouth.
29. Способ по п. 20, в котором по меньшей мере предотвращение сообщения текучей среды из сквозного канала в кольцевое пространство скважины через фильтр содержит селективное предотвращение сообщения текучей среды из сквозного канала к фильтру через второе окно сборного узла.29. The method of claim 20, wherein at least preventing fluid from flowing through the channel to the annular space of the well through the filter comprises selectively preventing fluid from flowing through the channel to the filter through a second window of the assembly. 30. Способ по п. 29, в котором селективное предотвращение сообщения текучей среды из сквозного канала к фильтру через второе окно сборного узла содержит работу невозвратного клапана, расположенного в сообщении между фильтром и вторым окном.30. The method according to p. 29, in which the selective prevention of fluid from the through channel to the filter through the second window of the assembly includes the operation of a non-return valve located in communication between the filter and the second window. 31. Способ по п. 29, в котором дополнительно осуществляют подготовку изолированной зоны для эксплуатации посредством:
селективного открытия второго окна сборного узла в изолированной зоне с рабочей колонны; и
разрешения сообщения текучей среды из кольцевого пространства скважины в сквозной канал через фильтр и второе окно в изолированной зоне.
31. The method according to p. 29, in which additionally carry out the preparation of an isolated zone for operation by:
selective opening of the second window of the prefabricated unit in an isolated area from the working column; and
permitting fluid communication from the annular space of the well to the through channel through a filter and a second window in an isolated zone.
32. Способ по п. 31, в котором дополнительно осуществляют фильтрацию скважинной продукции из кольцевого пространства скважины изолированной зоны в сквозной канал сборного узла через фильтр и второе окно.32. The method according to p. 31, in which additionally filtering the borehole products from the annular space of the well of the isolated zone into the through channel of the assembly through the filter and the second window. 33. Способ по п. 31, в котором селективное открывание второго окна сборного узла в изолированной зоне с рабочей колонны содержит перемещение муфты в сборном узле на расстояние от второго окна с рабочей колонны. 33. The method according to p. 31, in which the selective opening of the second window of the assembly in an isolated area from the working column comprises moving the coupling in the assembly at a distance from the second window from the working column.
RU2015119031/03A 2014-05-20 2015-05-20 Assembly for gravel packing by "from-toe-to-heel" method and by reverse circulation of excess suspension as per john p.broussard and christopher a.hall method RU2599751C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/282,692 US10082007B2 (en) 2010-10-28 2014-05-20 Assembly for toe-to-heel gravel packing and reverse circulating excess slurry
US14/282,692 2014-05-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2599751C1 true RU2599751C1 (en) 2016-10-10

Family

ID=53189726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015119031/03A RU2599751C1 (en) 2014-05-20 2015-05-20 Assembly for gravel packing by "from-toe-to-heel" method and by reverse circulation of excess suspension as per john p.broussard and christopher a.hall method

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2957715B1 (en)
AU (1) AU2015202733B2 (en)
CA (1) CA2892410A1 (en)
NO (1) NO3124015T3 (en)
RU (1) RU2599751C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2773609C1 (en) * 2018-11-07 2022-06-06 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Method for gravel packing of openhole wells

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020097180A1 (en) 2018-11-07 2020-05-14 Schlumberger Technology Corporation Method of gravel packing open holes

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120103606A1 (en) * 2010-10-28 2012-05-03 Weatherford/Lamb, Inc. Gravel Pack Assembly For Bottom Up/Toe-to-Heel Packing
US20130008652A1 (en) * 2010-10-28 2013-01-10 Weatherford/Lamb, Inc. Gravel Pack and Sand Disposal Device
EP2570586A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-20 Weatherford/Lamb Inc. Gravel Pack and Sand Disposal Device
WO2013103785A2 (en) * 2012-01-06 2013-07-11 Weatherford/Lamb, Inc. One trip toe-to-heel gravel pack and liner cementing assembly

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6464006B2 (en) * 2001-02-26 2002-10-15 Baker Hughes Incorporated Single trip, multiple zone isolation, well fracturing system
US8511380B2 (en) * 2007-10-10 2013-08-20 Schlumberger Technology Corporation Multi-zone gravel pack system with pipe coupling and integrated valve
US20130062066A1 (en) * 2011-07-12 2013-03-14 Weatherford/Lamb, Inc. Multi-Zone Screened Fracturing System
US9260950B2 (en) * 2010-10-28 2016-02-16 Weatherford Technologies Holdings, LLC One trip toe-to-heel gravel pack and liner cementing assembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120103606A1 (en) * 2010-10-28 2012-05-03 Weatherford/Lamb, Inc. Gravel Pack Assembly For Bottom Up/Toe-to-Heel Packing
US20130008652A1 (en) * 2010-10-28 2013-01-10 Weatherford/Lamb, Inc. Gravel Pack and Sand Disposal Device
RU2492313C2 (en) * 2010-10-28 2013-09-10 Везерфорд/Лэм, Инк. Devices and method to install gravel filter in borehole
EP2570586A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-20 Weatherford/Lamb Inc. Gravel Pack and Sand Disposal Device
WO2013103785A2 (en) * 2012-01-06 2013-07-11 Weatherford/Lamb, Inc. One trip toe-to-heel gravel pack and liner cementing assembly

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2773609C1 (en) * 2018-11-07 2022-06-06 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Method for gravel packing of openhole wells

Also Published As

Publication number Publication date
NO3124015T3 (en) 2018-08-25
CA2892410A1 (en) 2015-11-20
EP2957715A3 (en) 2015-12-30
AU2015202733B2 (en) 2016-06-16
AU2015202733A1 (en) 2015-12-10
EP2957715A2 (en) 2015-12-23
EP2957715B1 (en) 2017-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2492313C2 (en) Devices and method to install gravel filter in borehole
US10082007B2 (en) Assembly for toe-to-heel gravel packing and reverse circulating excess slurry
US7017664B2 (en) Single trip horizontal gravel pack and stimulation system and method
AU2007297395B2 (en) Gravel pack apparatus that includes a swellable element
US9085960B2 (en) Gravel pack bypass assembly
US20130014953A1 (en) Multi-Zone Screened Frac System
US20130062066A1 (en) Multi-Zone Screened Fracturing System
EA026663B1 (en) Wellbore apparatus and methods for multi-zone well completion, production and injection
US10781674B2 (en) Liner conveyed compliant screen system
EP2800865B1 (en) One trip toe-to-heel gravel pack and liner cementing assembly
EP2570586B1 (en) Gravel pack and sand disposal device
US10370916B2 (en) Apparatus and methods for locating a particular location in a wellbore for performing a wellbore operation
US20150075807A1 (en) Apparatus and Methods for Selectively Treating Production Zones
RU2599751C1 (en) Assembly for gravel packing by "from-toe-to-heel" method and by reverse circulation of excess suspension as per john p.broussard and christopher a.hall method
AU2013341436A1 (en) Multi-zone screened fracturing system
EP2800867B1 (en) Gravel pack bypass assembly

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180521