[发明专利]改进的储层激发方法和装置

说明书

一种用于激发围绕具有内壁的井眼的地层的储层激发工具，包括：管柱，所述管柱包括在其中限定出内孔的外壁，所述管柱被配置为插入到所述井眼中，以便在所述管柱与所述井眼的所述内壁之间形成环状空间；形成在所述管柱的所述外壁中的多个端口；用于打开或关闭所述端口的多个端口阀；以及联接到所述管柱的多个封隔器，其中每个封隔器被配置为膨胀以接合所述井眼的所述内壁，从而使所述环状空间的两个或更多个纵向区段彼此隔离。

技术领域

本发明涉及油气储层的激发的改进。

背景技术

陆上储层的激发或水力压裂被用来增加储层的产量。该操作涉及将处于高压的压裂流体沿着延伸至储层的井眼向下泵送。流体向围绕井眼的地层施加压力，从而导致地层破裂。

现在利用的最常见的井场压裂操作使用桥塞-射孔拉链式方法，其中以特定顺次激发井场上的两个或更多个井，以减少压裂段和电缆下钻之间的停机时间。在该操作中，一个井被激发，同时将电缆下钻到场上的附近的井，以堵塞和隔离先前被激发的压裂段，并对要被激发的新压裂段进行射孔。

射孔压裂段由多个射孔簇组成(通常为每段4-12簇)，其中每个射孔簇被设计为从井眼到储层的主水力压裂。由于各种因素，在压裂段内流体和支撑剂在各簇中的分布很可能较差。近井眼分流器用于减小流体和支撑剂分布的不良程度。尽管分流器通常可以改善流体和支撑剂的分布，但由于缺乏对激发过程中在任何给定时间有多少射孔正在获取流体的了解，这种改善在大多数情况下是微不足道的。在某些情况下，分流器会使分配状况劣化。

与多簇桥塞-射孔方法相比，使用定点方法(pinpoint method)提供了流体和支撑剂沿着井眼更均匀的分布，因为每个裂缝都是按时间顺次生成。大多数经过验证的定点方法需要在激发井的同时将连续管道或接头管道钻入孔中。与桥塞-射孔操作相比，这些方法被认为构成较高风险的操作。在孔中使用索具的方法还限制场激发效率。而且，连续管道在达到延伸井方面有局限性。

有一些定点方法不需要在孔中使用管道。在这些方法中，滑套被永久安装在生产衬套或套管上。球或夹头用于使滑套移位到打开位置，以一次激发一个并隔离先前激发的滑套。

对于大多数多井的场(即大于98％)而言，使用永久性井眼施工工具，其包括安装在主套管中的射孔簇和/或滑套系统。当今使用的最常见的完井方法是桥塞-射孔(按照每组射孔簇进行激发)，这在可能采用拉链式技术时被认为对井场激发非常有效。但是，在储层内获得的激发分布不佳，并且其需要进行修井作业来移除被安装用于隔离段的塞子。相比之下，定点系统构成了对单个井进行有效激发操作的更受控的完井方法，其中储层内的激发分布是均匀的。但限制是与用于井场的桥塞-射孔方法相比资本支出更大。

此外，市场上的大多数的这些定点系统都由永久安装的滑套组成，这些滑套不适合将来的二次开采方法或将来的再次激发，或者对于将来的二次开采方法或将来的再次激发可能不可靠。永久滑套价格昂贵，并且只能在井寿命的激发部分期间(例如，进行激发的天数VS 40年的生产寿命)起作用。另外，滑套暴露于储层和井环境，从而损害了其用于将来的激发应用的功能。

发明内容

本发明提供了如所附权利要求所述的储层激发工具、激发围绕井眼的地层的方法、激发多个井的方法以及生产油气的方法。

现在将参考附图仅以举例的方式描述本发明的优选实施例。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的储层激发工具的实施例的部段的示意图。

图2是用储层激发工具激发/压裂井的方法的实施例的一些步骤的示意图；

图3是用储层激发工具激发/压裂井的方法的另一实施例的一些步骤的示意图；

图4是根据本发明的实施例的用于激发多个井的装置的示意图。

图5是用于激发地层的方法的步骤的流程图；