[发明专利]坑井阻塞装置以及坑井暂时阻塞方法

说明书

本发明的目的在于提供一种能减少坑井挖掘的经费和缩短工序的坑井阻塞装置以及使用所述坑井阻塞装置的坑井的暂时阻塞方法。本发明的坑井阻塞装置包括：井下堵塞器；坐封工具(2)，用于启动并设置井下堵塞器；以及障碍物，用于使井下堵塞器的流路阻塞，其中，所述障碍物内包于坐封工具(2)，并且因此在坑井内设置了井下堵塞器和去除了坐封工具(2)后，能在短时间内可靠地堵塞井下堵塞器的流路。此外，通过使用本发明的坑井阻塞装置，能在短时间内可靠地进行坑井的暂时阻塞。

技术领域

本发明涉及一种在为了产出石油或天然气等油气资源而进行的坑井的增强回收法(Enhanced Oil Recovery)中使用的坑井阻塞装置以及使用了该装置的坑井暂时阻塞的方法。

背景技术

“压裂法”或“水力压裂法”是油气资源的增强回收法之一，是通过压裂液的水压使高深度地下的生产层(产出页岩油等石油或页岩气等天然气等油气资源的层)产生龟裂(裂缝)的方法。使用该方法，对于在地下数千米的地层内挖掘出的坑井孔(坑井)，从坑井孔的顶端部依次部分地阻塞规定区域，通过高压将压裂液送入该阻塞后的区域内，进行使生产层产生龟裂的压裂。接着，阻塞下一个规定区域(通常为现有的区域的前一个，即地上侧的区域)并进行压裂。以下，重复实施该工序，直至完成必要的堵孔和压裂。

作为从坑井孔的顶端部依次进行坑井孔的阻塞的方法，已知有各种方法，例如可以列举出使用被称为井下堵塞器(有时也称为“压裂塞”、“桥塞”或“封隔器”等)的井下工具的方法。作为井下堵塞器，例如，在专利文献1～4中，公开了能进行坑井孔的阻塞、固定的井下堵塞器。

在专利文献1中，公开了一种坑井挖掘用的井下堵塞器(以下有时会简称为“堵塞器”)，具体而言，公开了如下的堵塞器：具备在轴向具有中空部的心轴(主体)，且沿着与心轴的轴向正交的外周面上的轴向具备环或环状构件(annular member)、第一圆锥状构件(conical member)以及卡瓦(slip)、由弹性体或橡胶等形成的可锻性要素(malleableelement)、第二圆锥状构件以及卡瓦以及防旋转机构(anti-rotation feature)。利用该坑井挖掘用的井下堵塞器进行的坑井孔的封闭如下所示。

即，通过使心轴在其轴向移动，使环或环状构件与防旋转机构的间隙缩小。与此相伴，卡瓦抵接于圆锥状构件的倾斜面，沿着圆锥状构件前进，卡瓦向外侧呈放射状扩大而抵接于坑井孔的内壁固定于坑井孔。而且，可锻性要素扩径变形而抵接于坑井孔的内壁来封闭坑井孔，从而坑井孔被封闭。在心轴存在轴向的中空部，通过在该中空部设置球等，能封闭坑井孔。

根据记载，作为形成堵塞器的材料，广泛地举例示出金属材料(铝、钢或不锈钢等)、纤维、木、复合材料以及塑料等，优选的是，含有碳纤维等增强材料的复合材料，特别是含有环氧树脂或酚醛树脂等聚合物的复合材料，心轴由铝或复合材料形成。另一方面，根据记载，球等除了之前说明的材料之外，还能使用通过温度、压力以及pH(酸、碱)等来分解的材料。

在专利文献2中，公开了各封隔器可分离地与邻接封隔器连接的坑井挖掘用的封隔器集合体(assembly)。

在专利文献3中，记载了如下的封隔器：具备在轴向具有中空部的心轴，且沿着与心轴的轴向正交的外周面上的轴向具备卡瓦、滑动楔(slip wedge)、弹性封隔器要素(resilient packer element)以及挤出限制器(extrusion limiter)等。