[发明专利]用于卸载液体的井下系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于卸载在技术套管(技术套管)与生产管状金属结构之间的环空中的井内液体的井下系统。此外，本发明涉及一种用于卸载在技术套管与生产管状金属结构之间的环空中的井内液体的液体卸载方法。

背景技术

在完井作业时，在井的技术套管与生产套管之间的环空中填充液体例如盐水，所述液体必须在开始生产之前被卸载/放空。为此目的，在井的顶部处的泵从所述顶部用气体对环空进行加压以经由气举阀置换环空中的液体。

已知的传统气举阀(GLV)被设计成使得最接近顶部的GLV在一个压力下打开且接下来的一个在另一压力下打开。第一气举阀之后在已登记/存储的压降下关闭。每个气举阀因此被设计成是自操作的并且根据技术套管的尺寸、生产套管的尺寸和顶部/井口处可得的压力而被设计。如果气举阀未被正确地设计，则液体卸载程序失效，例如如果一个气举阀未按特定顺序打开或者另一个未按特定顺序关闭的话。气举阀往往被设计成根据压降来关闭，这在气举阀未探测到压降时会失效。失效的气举阀之后可通过用造斜工具干涉该井而从生产套管中被更换掉，但是该阀需要根据现状而被设定在打开位置或关闭位置中，以便用于恢复/重新建立卸载程序。如果气举阀未处于正确的位置，则卸载程序无法开始。

发明内容

本发明的一个目的是完全或部分地克服现有技术中的上述缺点和不足。更特别地，一个目的是提供一种改进的液体卸载系统，该液体卸载系统不会失效和/或是更具经济效益的。

从下面的描述中将变得显而易见的上述目的以及众多的其它目的、优点和特征由根据本发明的方案来实现，即通过用于卸载在技术套管与生产管状金属结构之间的环空中的井内液体的井下系统来实现，该井下系统包括：

-技术套管；

在井的顶部处的泵，该泵被构造成对所述环空进行加压以置换所述环空中的液体；

-具有第一内径的生产管状金属结构，其部分地布置在技术套管中，从而限定出所述环空；

-布置在所述技术套管与所述生产管状金属结构之间的生产封隔器；和

-第一液体卸载组件和第二液体卸载组件，第一液体卸载组件和第二液体卸载组件中的每个包括：

-具有壁部的管状部件，所述壁部具有第二内径、外表面和开孔，所述管状部件构造成安装为所述生产管状金属结构的一部分；以及

-止回阀，所述止回阀与所述外表面连接，所述止回阀具有与所述环空流体连通的入口和与所述开孔流体连通的出口，

其中，所述井下系统还包括滑动套筒，所述滑动套筒布置成沿所述管状部件的内表面而在打开位置与关闭位置之间滑动以打开或关闭所述开孔。

通过使滑动套筒对着液体卸载组件布置，气体举升不再依赖于定时在某一压力下按照特定顺序来打开和关闭，而是，该滑动套筒仅在需要气体举升和卸载液体时打开并在不再需要气体举升和卸载液体时关闭。

每个液体卸载组件均可包括多个止回阀。

此外，所述第二内径可大于所述第一内径，这可形成滑动套筒在其中滑动的凹部。

此外，可对着所述第一和第二液体卸载组件中的每个设置滑动套筒以打开或关闭至所述第一和第二液体卸载组件的流体连通。

所述井下系统还可包括用于在滑动套筒的打开位置与关闭位置之间操纵所述滑动套筒的井下工具。

此外，每个液体卸载组件均可具有比所述生产管状金属结构的外径大了不到20％的外径。

此外，每个液体卸载组件均可包括多个组件入口，每个组件入口均与所述止回阀中的一个止回阀的入口流体连接。

此外，所述生产管状金属结构的第一内径可基本上等于所述液体卸载组件的管状部件的所述第二内径。

此外，所述滑动套筒可布置在所述管状部件的凹部中。

此外，所述滑动套筒可具有第三内径，所述第三内径基本上等于所述生产管状金属结构的所述第一内径。

在一个实施例中，所述井下系统还可包括衬管悬挂器套管和第二生产封隔器，所述衬管悬挂器套管布置在所述第一生产封隔器与所述第二生产封隔器之间，所述第二生产封隔器可布置在所述衬管悬挂器套管与所述生产管状金属结构之间。

此外，所述止回阀组件中的至少一些可布置在所述第一生产封隔器的下方。

此外，所述工具可包括构造成探测所述生产管状金属结构中的气体的存在的探测单元。

此外，该工具可包括驱动单元如井下牵引器。

本发明还涉及一种用于卸载在技术套管与生产管状金属结构之间的环空中的井内液体的液体卸载方法，该方法包括：