[发明专利]用于将沿井筒的端口相继露出以允许沿所述井筒注射流体的系统

说明书

一种系统，用于相继露出井筒内管道衬里中多个相邻端口，或者用于相继露出沿衬里以不同但相邻位置布置的各组端口，以允许在这样的位置跟踪井筒。管道衬里中提供其中有周槽的滑动套，通过置于管道衬里的孔中的致动构件，滑动套相继从覆盖相应端口的关闭位置运动到露出这种端口的开启位置。每个致动构件包括：可溶的塞，所述塞在一个实施例中通过剪销被保持在夹头套的向井上端，后者具有沿径向向外偏置的突起(指)而基于突起宽度配合接合在其中具有柱形槽的滑动套。在一个实施例中，当致动井下最远套时，剪销剪断以允许塞在夹头套中运动并防止突起(指)脱离接合。

交叉引用

本申请要求来自共同受让的美国专利申请No.14/697,271(2015年4月27日提交)和加拿大专利申请CA 2,904,470(2015年9月18日提交)的优先权权益，这两个专利申请的名称均为“用于将沿井筒的端口相继露出以允许沿所述井筒注射流体的系统”。

技术领域

本发明涉及多级衬里，用于开孔(open hole)或包覆完成结构(casedcompletion)中，用以在沿井筒的相继相邻位置注射流体以在沿井筒的烃区域中形成多重压裂(multiple fractures)。

背景技术

提供本背景和以下所述文献的目的在于：使得申请人所相信的可能与本发明相关的信息公知，特别是允许读者理解针对发明人所知装置和方法的本发明优点，但不必公开。不必承认、也不应被认为承认的是：任何以下对于发明人所知的文献或方法在法律上构成针对本发明的可引用的现有技术。

当在地下烃结构(hydrocarbon formation)内钻出油或气井之后，所感兴趣的区域需要进行完井(complete)，即，调理(condition)，其典型地通过破裂/压裂(fracking)操作实现，从而最快地且最大可能程度地从每个具体区域产出油和/或气。如果感兴趣的区域要求一种类型的破裂/压裂(fracture)刺激，包括但不限于酸裂(acid fracture)或撑裂(propped fracture)，则感兴趣的区域将被隔离以将破裂集中到特定的区域上，并防止可能不希望出现的在其它区域中的破裂。

衬里系统可在进行破裂刺激之前使用，并可在开孔(open hole)或包覆孔(casedhole)应用中运行。

在方向性和水平的井的刺激中，可能希望通过单个破裂刺激在单个区域(已知为丛/簇(cluster))中处理多阶段(multiple stages)。也可能希望通过单个破裂刺激处理多于一个区域，以节省时间以及与多处理和使管道和工具运行进出井筒所费时间相关的费用。

各种井下(downhole)工具和系统已经用于对井刺激，其中允许在单个区域内的多个相邻区中进行处理/破裂。许多这样的工具和系统要求部件处于每个阀处的衬里的孔内，这在破裂泵浦操作过程中不利地限制流体流动通过衬里，而且甚至这样的系统或其残余部分剩余下来而类似地限制烃的产出。由于这样的流动限制，因而发生压降而导致操作效率下降，因为在破裂流体接触所述区域之前就形成压力损失。理想而言，希望压降较小以在每个阶段和另外的阶段更高效地进行破裂刺激。此外，这样的工具和方法要求：在从烃承载区域切换到产出流之前，通过每个阀位置处的这种部件出矿(milling)。希望具有更少材料/部件在开始从烃承载区域产出之前立刻在孔衬里内出矿。

存在多个专利和未决专利申请，涉及用于开启井筒内的衬里中的在沿其的多个相邻位置处的多个端口，由此允许流体从这样的衬里注入烃结构中，典型地目的在于在这样的位置破裂所述结构。

例如，美国专利No.8,215,411教示沿衬里的多个开启套/阀组用于井筒处理，并利用球构件或塞开启每个阀处的套，由此允许孔与套壳体中的端口之间的流体连通。不过，此发明需要对应于阀组中每个套的球座，可能限制流动。在将开启的每个阀处存在球座(由于结果在每个阀套处形成孔限制)在阀组组件上形成显著的压降。