[发明专利]筒夹挡板系统和用于压裂油气层的方法

说明书

一种用于在井管中使用的挡板系统，该井管在其中具有多个联顶接头，以便经由该井管中现有的或已产生的射孔将压裂或处理流体逐渐注入油气层。挡板构件提供了插塞座，并且每个挡板构件都以易卸的方式固附在输送工具上并且在该挡板构件上具有筒夹指状突起。每个挡板的筒夹指状突起具有不同的宽度，并且分别仅接合相应的联顶接头中的具有相应宽度的一个环形凹槽。每个环形凹槽和/或筒夹指状突起在其朝向井口的边缘上具有倒角部，该倒角部允许筒夹指状突起脱离并因而在向上的力施加到挡板构件上时从井管移除该挡板构件。还公开了使用该挡板系统的方法。

技术领域

本发明涉及用于压裂(fracturing)或处理油气层的挡板系统和方法。更具体地说，本发明涉及一种挡板系统，其中在压裂(fracking)期间采用的挡板中的一个或全部挡板(baffle)能够从井管(well casing)中收回。

背景技术

为了使申请人认为的已知信息能够与本发明相关，并且尤其是为了允许读者理解本发明相比于发明人已知的设备和方法的优点，提供了下文确定的背景和专利文献，但它们不一定是公开的。没有必要承认，也不应该解释成承认发明人已知的以下任何文献或方法构成了破坏本发明的可合法引用的和相关的现有技术。

优选地是，在压裂井眼(wellbore)时，为了优化加压并将局部区域中的流体量集中，通常有必要的是：将沿着井眼的特定区域打通到地层，以允许压裂这样的区域中的地层，同时在这种局部流体注入期间隔离(即关闭)沿着井管的所有其他区域。这通常会导致不得不通过朝向井底(downhole)泵送的封隔器(packer)或插塞构件来隔离可能以其他方式通到地层的井眼的某些井眼段。可替代地，在井管具有可滑动套筒的情况下，该可滑动套筒通常在将井管插入井眼中以及固井期间被封闭，仅打开沿着该井衬管(well liner)的选定的可滑动套筒，从而允许将高压流体仅沿着井眼引入地层的目标区域，同时仍然保持所有的套筒在沿着井管的未压裂区域内封闭。

前述情况中的每一种情况都导致致动装置(如套筒、球、封隔器等)在井下设置，以便以某种方式实现期望的隔离，从而实现对地层的特定区域的压裂。

通常，这样的装备或工具虽然通常是环形的并且具有流通通道，但是其被永久地留在井中，从而由于导致井眼直径减小而基本上一定程度限制了所产生的通过井管的烃的流量。

可替代地，需要进行困难且昂贵的扩孔操作，以挖出在压裂过程中使用的任何留下的插塞构件或致动套筒，以便由此在井眼投入生产时维持井眼的全部生产直径。

某些公开文献以不同程度的成功和复杂度教导了各种装备和方法，用于隔离井眼的井眼段以为了压裂目的，同时试图在压裂之后尽可能不受限制地维持来自井管中的流动通道。

例如，名称为“用于在沿着井眼的选定位置处注入流体的系统和方法(System andMethod for Injecting Fluid at Selected Locations Along a Wellbore)”的CA 2,879,044教导了一种用于通过插入井眼中的一个或多个标杆(dart)来选择性地致动(从关闭位置移动到打开位置)油管衬管中的多个滑动套筒(sleeve)的系统和方法，这些滑动套筒覆盖油管衬管中的端口，以允许在已打开的端口的区域中压裂井眼。致动标杆优选地联接到收回工具(或能够联接到收回工具)上，该收回工具在其被如此联接时允许打开旁通阀，从而有助于从阀的子构件内取回标杆。收回工具的向上运动允许楔形构件使标杆构件与相应的致动套筒脱离，从而允许将标杆和收回工具从井眼中取出。而滑动套管仍然留在该井衬管中。

从以上显而易见的是，CA 2,879,044的发明涉及油管衬管/井管，在其中具有预先存在的滑动套筒构件，所述滑动套筒构件覆盖了油管衬管中的端口。由此，这件发明针对并且仅能够用于具有这种(预先存在的)构造的油管衬管，并且因此不针对或不能够用于不具有覆盖了这种油管衬管中的预先存在的端口的预先存在的滑动套筒的井管。