[发明专利]井筒塞隔离系统和方法

说明书

公开了一种用于设置塞以隔离水平、竖直或者倾斜井筒中的压裂区域的井筒塞隔离系统和方法。所述系统/方法包括横向钻入含烃地层的井筒套管、对大内径(ID)的节流套筒构件(RSM)进行坐封的井筒坐封工具(WST)、以及节流塞元件(RPE)。WST连同RSM一起定位在期望的井筒位置处。在WST对RSM进行坐封和密封后，在RSM中形成符合安置表面(CSS)。CSS成型为接合/接收被布置到井筒套管中的RPE。所接合/安置的RPE隔离RSM的跟向和趾向流体连通以创建压裂区域。在不需要铣削工序的情况下，在开始井生产之前移除或者留下RPE。大ID的RSM减少了石油生产期间的流收缩。

本申请是分案申请，其原案申请是申请号为PCT/US2015/031841、申请日为2015年5月20日的PCT申请并且于2017年2月13日进入中国国家阶段，申请号为201580043314.2，名称为“井筒塞隔离系统和方法”。

对相关申请的交叉引用

本申请要求发明人为Philip M.Snider、Kevin R.George、John T.Hardesty、Michael D.Wroblicky、Nathan G.Clark、James A.Rollins和David S.Wesson、于2014年8月13日向USPTO递交的、案件号为AGEOD.0120的美国专利申请第14/459,042号“井筒塞隔离系统和方法”的权益并且通过引用将其并入本文。

版权的部分豁免

本专利申请的所有材料均受美国及其他国家版权法的版权保护。自本申请的首次有效申请日起，该材料作为未发表的材料而受到保护。

然而，当专利文件或专利公开内容出现在美国专利商标局的专利文档或记录中时，在版权所有者不反对专利文件或专利公开内容的任一的传真复制的程度上允许复制该材料，否则将一概保留所有版权的权利。

关于受联邦资助的研究或开发的声明

不适用

对缩微胶片附录的引用

不适用

技术领域

本发明总体涉及石油和天然气的提取。具体而言，本发明尝试通过将节流元件选择性定位在井筒套管内而隔离压裂区域。

现有技术和发明背景

现有技术背景

提取石油和天然气的过程通常由包括准备、钻井、完井、生产和弃井的操作组成。

准备钻井场涉及确保其能够被正确地接近并且待放置钻机和其他设备的区域已经被适当地分级。必须建造和维护钻井平台和道路，包括在不透水的衬砌上铺石头以免受任何溢出的影响并且仍允许任何雨水能够适当地排出。

在石油和天然气井的钻井中，使用钻头形成井筒，该钻头在钻柱的下端被向下推进。钻井后，井筒衬有套管柱。因此，在套管柱和井筒之间形成环形区域。然后进行固井操作，以便用水泥填充环形区域。水泥和套管的结合加固了井筒，并且便于对套管后面的地层的某些区域进行隔离以生产烃。

完井的第一步是在最终的套管和储存石油和天然气的岩石之间建立连接。存在各种操作，在这些操作中可能有必要隔离井内的特定区域。这通常通过在一个或多个给定点处用塞暂时封堵井套管来完成。

称为射孔枪的特殊工具被下降到岩石层。然后发射该射孔枪，创建穿过套管和水泥并且进入目标岩石的孔。这些射孔连接储存石油和天然气的岩石和井筒。