[发明专利]用于在井中提供层位封隔的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年4月14日递交的美国临时申请号61/169,160的权益，为了所有目的其通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开一般涉及在井中使用的层位封隔(油层分隔，zonal isolation)系统。更具体地，本公开涉及用于在井中提供基于砾石的层位封隔的系统和方法。

背景技术

本部分打算向读者介绍本领域的可能与本发明的实施方式相关联的各个方面。相信该讨论在给读者提供信息，以促进更好理解本发明的具体技术方面是有帮助的。因此，应当理解，应当从这一角度阅读这些陈述，而不必认为是承认现有技术。

多年来从地层中生产油气已经变得越来越有挑战性，几乎在油气作业的每个方面需要持续的创新。持续的创新能够使现在的和将来的井在之前不经济的储层中达到储量。例如，多层井增加了单井的效率，超深水井到达之前不可到达的储层，更大深度的井和/或者延伸井可使新井和/或者已有的井能够达到新的和/或者不同的储量，钻井和完井进步允许从高压/高温储层、具有长间隙(层段，interval)的储层、具有高的开采速度的储层和在边远区的储层进行开采。但是，用于克服挑战的技术显著地增加了单井的成本且对于经济的油田开发需要更少的井。因此，井的产能、可靠性和寿命对于避免不期望的产量损失和昂贵的各项采油修理工作或者修井变得至关重要。

如上所述，许多井在可延伸长度的一个或多个间隙中包括多油层。在具有多油层的井的作业期间，控制并管理流向不同油层和从不同油层产生的流体是重要的。例如，在开采作业中，在不同油层中的流体开采速度的适当控制可导致使水/气锥进延迟并导致使储量开采量最大化。已知多种测定层位封隔是否有效或者理想且在井中什么地方放置层位封隔的技术。层位封隔和安装在井中的流入控制装置的示例性实施已经在许多出版物中记载，包括M.W.HELMY等人，“ERD井完井中新技术的应用，Sakhalin-1开发(Application of New Technology in the Completion of ERD Wells，Sakhalin-1 Development)”，SPE 103587，2006年10月；和David C.HAEBERLE等人，“在Erha油田中用于注水的流量控制装置的应用(Application of Flow-Control Devices for Water Injection in the Erha Field)”，SPE 112726，2008年3月。

已知从层位封隔技术的使用受益的示例性作业条件包括水、气或者其他不期望的地层流体的过早生产。由于许多原因，包括天然水层的存在、锥进(近井油水接触面的上升)、高渗透薄夹层、天然裂缝和来自注水井的指进(fingering)，在井生产期间，水可连同烃一起生产。根据水产生的机制或者原因，在井的使用期限内，可在不同的位置和时间生产水。在初次完井时层位封隔的小心安装允许操作人员在井的使用期限内关闭来自一层或者多层的生产以限制水或者其他不期望流体的生产。