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 PDFInfo
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 101
- 238000012856 packing Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims description 46
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 113
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 72
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 51
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 32
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 26
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 15
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 15
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 41
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 30
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 22
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 14
- 238000013461 design Methods 0.000 description 13
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/04—Gravelling of wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
- E21B33/124—Units with longitudinally-spaced plugs for isolating the intermediate space
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/08—Screens 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
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
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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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,
[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
[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
[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
[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
[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,
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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,
[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
[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
[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]
[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
[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
[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
[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]
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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,
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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]
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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]
[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
[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
[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
[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
[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
[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,
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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
[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)
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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)
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)
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)
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)
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 |
-
2014
- 2014-05-09 NO NO16177742A patent/NO3124015T3/no unknown
-
2015
- 2015-05-20 RU RU2015119031/03A patent/RU2599751C1/en not_active IP Right Cessation
- 2015-05-20 EP EP15168402.4A patent/EP2957715B1/en not_active Not-in-force
- 2015-05-20 AU AU2015202733A patent/AU2015202733B2/en not_active Ceased
- 2015-05-20 CA CA2892410A patent/CA2892410A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
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)
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 |