[发明专利]井下液压喷射组件

说明书

本文提供了一种井下液压喷射组件。该组件用于从具有任意倾斜度的现有主钻井孔可操纵地将多个横向钻孔喷射到地下地层中。该组件用于通过布置多个横向钻孔一次起下钻完井或重新完井。该组件包括外部系统，其中，连续油管和造斜器构件伸入钻井孔。该组件还包括内部系统，该内部系统伸入容置在外部系统内的钻井孔，但允许在造斜器构件定位并固定后指引软管端部处的喷嘴抵靠钻井孔出口位置。使用喷射软管和喷嘴可以形成穿过套管的窗口，然后形成横向钻孔。在同一次起下钻中可以重新定位和/或重新定向造斜器以便喷射额外套管出口和横向钻孔。

关于联邦赞助研究或开发的声明

不适用。

合作研究协议当事方的姓名

不适用。

相关申请的声明

本申请要求2015年7月29日提交的美国临时专利申请号62/198,575 的权益。该美国临时专利申请题为“Downhole Hydraulic Jetting Assembly, and Method forForming Mini-Lateral Boreholes”。本申请还要求2015年2 月24日提交的相同题目的美国临时专利申请号62/120,212的权益。

本申请还提交作为2015年2月3日提交的美国专利申请号 14/612,538的部分继续申请案。该美国专利申请题为“Method of Testing a Subsurface Formation for thePresence of Hydrocarbon Fluids”。该美国专利申请又是2015年3月31日授权的美国专利号8,991,522的分案。

这些申请全部通过引用合并至本文。

背景技术

本部分旨在介绍本技术的选定方面，这些方面可能与本公开内容的各种实施方案相关联。相信这种讨论有助于提供便于更好地理解本公开内容的特定方面的一种框架。相应地，应理解的是，本部分应从这个角度理解而并不一定是对现有技术的承认。

技术领域

本公开内容涉及涉及完井领域。更具体地，本公开内容涉及通过使用液压喷射组件从现有钻井孔生成小直径钻孔进行烃生产地层的完井以及增产。本公开内容还涉及在一次起下钻中受控地生成多个延伸入地下地层数英尺的横向钻孔，从而形成所设计的钻孔“群”。

技术讨论

在钻探油井和气井时，使用在钻柱下端处向下推动的钻头穿过地表形成近似竖向的钻井孔。在钻探至预定井底(bottomhole)位置后，移除钻柱和钻头，并用套管柱内衬钻井孔。因此在该套管柱与由钻井孔穿进的地层之间形成环形区域。特别地，在竖向钻井孔或水平井的竖向段中，为了沿着钻井孔的部分或全部的长度用水泥填充或“挤满”整个环形体积，进行了固井作业。水泥和套管的组合加固了钻井孔，并促进层位封隔(zonalisolation，层间隔离)以及随后在套管后面的可能的成烃产区的某些段的完井。

在最近的二十年里，钻探技术的发展已经使得油气操作员经济地“开钻(kick-off)”，并使钻井孔轨迹从大体竖向的定向转向大体水平的定向。现在，这些钻井孔中每个的水平“支柱”通常超过一英里的长度。这显著增加了钻井孔向目标含烃地层(或“产区”)的暴露。例如，对于具有100 英尺的(竖向)厚度的给定目标产区，一英里的水平支柱暴露于水平钻井孔的产区是常规竖向钻井孔的100英尺暴露的产区的52.8倍。

图1A提供了在水平定向上已经完工的钻井孔4的截面视图。可以看出，已从地表1，穿过数个地层2a、2b……2h且下至生烃地层3形成钻井孔4。地下地层3对于油气操作员而言表示“产区”。钻井孔4包括在产区上方的竖向段4a，以及水平段4c。水平段4c限定柱脚跟部4b和柱脚尖部4d 以及在它们之间的延伸穿过产区3的长形支柱。