[发明专利]穿孔枪

说明书

一种井具(60),包括穿孔枪(108)、密封元件(130)、至少一个压力传感器(150)、检测器(132)、控制器(152)和锚固件(134)。穿孔枪(108)响应于引爆信号穿孔该井孔管。密封元件(130)连接到穿孔枪(108)并且产生跨越穿孔枪的压力差。该至少一个压力传感器(150)与密封元件(130)关联并且检测地面传输的压力信号。检测器(132)检测沿井孔(12)布置的至少一个标记(70)，并且该至少一个标记包括与穿孔深度关联的穿孔标记(70)。控制器(152)与至少一个压力传感器(150)和检测器(132)信号通信并且构造成用来仅在以下条件之后传输引爆信号到穿孔枪(108)：(i)该至少一个压力传感器(150)检测该地面传输的压力信号；和(ii)该检测器(132)检测该穿孔标记(70)。锚固件(134)连接到穿孔枪(108)并且选择性地将穿孔枪(108)锁定到井孔管。

技术领域

本公开涉及用来穿孔和压裂地下地层的装置和方法。

背景技术

诸如石油和天然气的碳氢化合物从与地层中的一个或更多个碳氢化合物储层交叉的套管井孔被生产。这些碳氢化合物通过套管井孔中的穿孔流入井孔。穿孔通常使用穿孔枪被制造，该穿孔枪通常包括钢管“载体”、骑在载体的内侧上的装填物管和布置在装填物管中的成形的装填物组成。“塞子和穿孔”是以下技术：底孔组件在孔(典型地在钢缆或管道上)中运行，桥塞被安置，并且一个或更多个穿孔枪被引爆以提供井孔和地层之间的连通。

本公开解决对用来穿孔和压裂地层的更合算的穿孔枪的需要。

发明内容

在多个方面中，本公开提供一种用于井孔管的井具，该井孔管被布置在形成在地层中的井孔中。该井具可以包括穿孔枪、密封元件、至少一个压力传感器、检测器、控制器和锚固件。穿孔枪响应于引爆信号通过引爆对井孔管穿孔。密封元件连接到穿孔枪并且响应于被泵送到井孔管中的流体产生跨越穿孔枪的压力差。压力传感器与密封元件关联并且检测地面传输的压力信号。该检测器检测沿井孔布置的至少一个标记。该至少一个标记包括与穿孔深度关联的穿孔标记。该控制器与该至少一个传感器和该检测器信号通信并且构造成用来：仅在以下情况之后将该引爆信号传输到该穿孔枪：(i)该至少一个压力传感器检测该地面传输的压力信号；和(ii)该检测器检测该穿孔标记。锚固件连接到穿孔枪并且将穿孔枪选择性地锁定到井孔管。

在多个方面中，本公开提供一种用来执行井操作的方法。该方法可以包括：将穿孔枪构造成仅在接收到命令信号之后响应于引爆信号；通过将流体泵送到该井孔管的孔中而将穿孔枪推进通过该井孔管，其中包围该穿孔枪的密封元件产生推进该穿孔枪的压力差；传输呈被泵送的流体中的压力的形式的来自地面的命令信号；在接收到该命令信号之后通过将该引爆信号传输到该穿孔枪而穿孔该井孔的一部分；在该井孔管的穿孔部分的井下的深度处通过使用锚固件将该穿孔枪锚固在该井孔管中；使用密封元件将该井孔管的穿孔部分与该穿孔枪的井下的该井孔的其余部分液压地隔离；和将压裂流体泵送到该井孔管中以压裂包围该井孔的穿孔部分的地层。

应当理解，本公开的某些特征已经被相当概括地总结以便后面的其详细描述可以被更好地理解，并且以便对本领域的贡献可以被理解。当然，存在本发明的另外特征，该另外特征将在后面被描述并且在一些情况中将形成所附权利要求的主题。

附图说明

为了详细理解本公开，应当参考结合附图的以下详细描述，其中相同元件已经被赋予相同的附图标记并且其中：

图1示意性地示出其中可以部署本公开的实施例的井；

图2示意性地示出在井孔中被传送的根据本公开的一个实施例的穿孔枪的侧视图；并且

图3A-3C示意性地示出井孔中的图2实施例的部署。

具体实施方式