用於完井、生產和注入的井身方法和設備的製作方法

2023-10-20 12:37:12

專利名稱：用於完井、生產和注入的井身方法和設備的製作方法
技術領域：
0002本發明一般涉及用於井身(井筒)並且與碳氫化合物的 生產相關的設備和方法。本發明具體地但不唯一地涉及用於向井內的 層間分隔(油層隔離)提供礫石填充的井身設備和方法。
背景技術：
0003這一部分意圖介紹本技術領域的各種方面，這些方面可 能和本技術的示例性實施例相關。相信這種論述有助於提供一個框架
以促進對本技術具體方面的更好理解。因此，應該理解的是這一部
分應該從這一角度來閱讀，而不必作為對現有技術的說明。
0004碳氫化合物(如油和氣)的生產已經進行了很多年。為 了生產這些碳氫化合物，生產系統可以在井內為特殊任務利用各種裝 置，如濾砂管以及其它工具。通常，這些裝置被放入如通過下套管完 井或裸眼完井方法完成的井身內。在下套管完井方法中， 一個套管柱 被放在井身內並且從套管柱到地下地層穿孔來為地層流體(如碳氫化 合物)提供進入井身的流動通道。替代地，在裸眼完井方法中，放入 井身的是生產管柱而沒有套管柱。地層流體流動通過地下地層和生產 管柱之間的環狀空間(或環空)，從而流入生產管柱。
0005然而，當從地下地層生產碳氫化合物時，因為某些地下 地層的位置，操作變得更具挑戰性。例如， 一些地下地層位於超深水 中的具有高含砂量的層段中，在超出鑽井操作可及的深度處，處於高
產出率和遙遠位置的長層段內的高壓/高溫儲油層中。像這樣的情況， 地下地層的位置可能造成問題，如砂控失敗，這會顯著增加單個油井 的成本。也就是說，對於經濟油田開發，進入地下地層的成本會造成 更少的井被完井。例如，砂控失敗會造成表層產砂，井下設備損壞， 減少井產量和/或油井損失。因此，井的可靠性和壽命成為設計考慮因 素以避免不希望的生產損失和對這些井的昂貴幹預或修井工作。
0006防砂裝置或砂控裝置(sand control device)是用於井中 以增加井可靠性和壽命的示例裝置。砂控裝置通常安裝在穿過地層的 井下以保留固體物質並允許生產不帶有大於一定尺寸的固體物質的地 層流體。通常，砂控裝置被用於井內以控制固體物質如砂子的產生。 這種砂控裝置可以具有開槽的開孔也可以被濾網包圍。例如，當從位 於深水中的地下地層生產地層流體時，因為由井身挖掘和地層流體退 出造成的井下壓力引起地層加固不良或地層弱化，所以可能連同地層 流體一起生產出固體物質。
0007然而，在日益惡劣的環境下，由於高壓、腐蝕、堵塞、 壓實/沉澱等原因，砂控裝置更加容易被損壞。因此， 一般通過其它方 法利用砂控裝置，如礫石填充或流體處理，以控制從地層產出砂。
0008最常用的一種用於控砂的方法是礫石填充。礫石填充井 包括在連接到生產管柱的砂控裝置周圍放置礫石或其它顆粒物質以增 強砂濾和地層完整性。例如，在裸眼完井方法中，礫石填充通常布置 在井身壁和環繞穿孔中心管的濾砂管之間。而在下套管完井方法中， 礫石填充通常布置在具有穿孔的套管柱和環繞穿孔中心管的濾砂管之 間。無論完井的類型是什麼，地層流體通過至少兩個過濾裝置從地下 地層流入生產管柱礫石填充和砂控裝置。
0009通過礫石填充，攜帶液的無意損失會在被礫石填充的層 段內形成砂橋。例如，在一個厚的或傾斜的生產層段中，礫石的不良 分布(即層段的不完全填充導致礫石填充內的空隙)會出現，伴隨著 從礫石泥漿到地層中的液體過早損失。這種流體損失會在礫石填充完 成之前導致在環狀空間內形成砂橋。為應對這一問題，如分流管的替 代流動通道可以被用於繞過砂橋並在層段內均勻分布礫石。對於這種
替代流動通道的更多細節，見編號為5,515,915、 5,868,200、 5,890,533、 6,059,032、 6,588,506、 4,945,991、 5,082,052、 5,113,935、 5,333,688的美 國專利以及公開號為WO2004/094784的國際申請;這些材料以引用方式 併入本文。
0010利用替代流動通道非常有益，但引起製造生產管柱的設 計挑戰，如把封隔器連接到砂控裝置或其它井工具。封隔器防止通過 圍繞替代流動通道的井身的流動，但允許替代流動通道內的流動並且 在很多情況下允許另外通過主流動通道的流動。
0011雖然分流管有助於形成礫石填充，但分流管的這種使用 可能限制向層間分隔提供礫石填充的方法。例如，在裸眼完井方法中， 因為在封隔器上下形成完整的礫石填充是不可能的，所以當利用礫石 填充時封隔器沒有被安裝。在沒有礫石填充時，各種問題會出現。例 如，如果地層中的一個層段產水，這個地層就可能由於增加的拖曳力 和/或把砂粒保持在一起的材料的分解而坍塌或失效。同樣，因為水比 碳氫化合物重並且把它從井中上移和運出消耗更大的壓力，所以產水 通常降低產量。也就是說，產出的水越多，可用於運送碳氫化合物(如 石油)的壓力越小。此外，水是腐蝕性的並如果處理不適當，可以引 起嚴重的設備損壞。最後，因為水必須被適當處置，所以水的產出增 加了處理、操作和處置成本。
0012這種產水可能還出現在這樣的井中，所述井具有多個不 同完井層段，其中地層強度從一個層段到另一個層段變化。因為地層 強度的估計是複雜的，所以預測水開始出現時間的能力被限制。在很 多情況下儲油層被混合以減小投資風險並最大化經濟效益。特別是具 有不同層段和邊際儲量的油井可能被混合以減小經濟風險。這些配置 中的風險之一是任何一個層段中的氣和/或水突破烕脅在完井的其它 層段內的剩餘儲量。因此，對於礫石填充的井，井完井的整體系統可 靠性具有極大的不確定性。
0013因此，例如在裸眼完井方法中需要提供在礫石填充內的 層間分隔的方法和設備。同樣，需要為砂控裝置提供替代流動通道的 井完井設備和方法，所述砂控裝置如濾砂管和在井內礫石填充不同層
段的封隔器。
0014其它相關材料可以至少在以下文件中找到美國專利
5,588,487號、美國專利5,934,376號、美國專利6，227，303號、美國專 利6,298,916號、美國專利6,464,261號、美國專利6,516,882號、美國 專利6,588,506號、美國專利6,749,023號、美國專利6,752,207號、美 國專利6,789,624號、美國專利6,814,239號、美國專利6,817,410號， 國際申請公開WO2004/094769號、美國專利申請公開2004/0003922號、 美國專利申請公開2005/0284643號、美國專利申請公開2005/0205269 號和G. Hurst (赫斯特)等人的Alternate Path Completions: A Critical Review and Lessons Learned From Case Histories With Recommended Practices for Deepwater Applications, SPE (石油工程師協會)文件編號 86532-MS中找到。

發明內容
0015在一個實施例中，描述了與井操作有關的方法。這種方 法包括提供布置在臨近地下儲油層的井身內的兩個砂控裝置，每個砂 控裝置具有通過該砂控裝置內部的主流動通道，並且每個砂控裝置具 有副流動通道；在所述兩個砂控裝置之間連接封隔器，其中封隔器包 含通過所述封隔器內部的被配置為與兩個砂控裝置的主流動通道流體 連通的主流動通道和被配置為與兩個砂控裝置的副流動通道流體連通 的副流動通道；以及在井身內設定所述封隔器。然後，礫石填充封隔 器上方地下儲油層的第一層段內兩個砂控裝置中的一個；以及礫石填 充封隔器下方地下儲油層的第二層段內兩個砂控設備中的另一個，並 通過經砂控裝置的副流動通道和封隔器的副流動通道傳輸流體，把流 體注入第一層段和第二層段中的至少一個層段。
0016在另一個實施例中，描述了與井操作有關的方法。這種 方法包括提供布置在臨近地下儲油層的井身內的兩個砂控裝置，每個 砂控裝置具有通過該砂控裝置內部的主流動通道，並且每個砂控裝置 具有副流動通道；在所述兩個砂控裝置之間連接封隔器，其中封隔器 包含通過所述封隔器內部的被配置為與兩個砂控裝置的主流動通道流
體連通的主流動通道，和被配置為與兩個砂控裝置的副流動通道流體 連通的副流動通道；在井身內設定封隔器；以及通過經砂控裝置的副 流動通道和封隔器的副流動通道傳輸流體，把流體注入第一層段和第 二層段中的至少一個層段。


0017通過閱讀下面的詳細描述及實施例的非限制實例的附圖，
前文所述內容和本技術的其它優勢會變得明顯。
0018圖1是依照本發明某些方面的示例性生產系統。
0019圖2A-2B是用於井身內的傳統砂控裝置的示例性實施例。
0020圖3A-3D是依照本技術某些方面的用於圖1生產系統中 的使用單獨分流管的封隔器的示例性實施例。
0021圖4A-4D是依照本技術某些方面的用於圖1生產系統的 封隔器和配置的示例性實施例。
0022圖5A-5C是依照本技術某些方面的用於圖1生產系統的 兩個或更多封隔器的示例性實施例。
0023圖6是依照本技術某些方面的圖1中封隔器連同砂控裝 置的使用的示例性流程圖。
0024圖7是依照本技術某些方面的圖6中封隔器、砂控裝置 和石礫填充的安裝的示例性流程圖。
0025圖8A-8N是依照本技術某些方面的圖7中封隔器、砂控 裝置和礫石填充的安裝過程的示例性實施例。
0026圖9A-9D是依照本技術某些方面的通過上文描述封隔器 提供的層間分隔的示例性實施例。
0027圖10A-10B是依照本技術某些方面使用的不同類型的礫 石填充的示例性實施例，其中層間分隔通過上文描述的封隔器提供。
0028圖11A-11C是依照本技術某些方面的流經通過上文描述 的封隔器提供的層間分隔的不同類型的流動的示例性實施例。
具體實施例方式
0029在下文的詳細描述部分中，本技術的具體實施例結合優
選實施例被描述。然而，在下文的描述具體到特定實施例或本技術的 特定用法的意義上說，本文意圖只出於說明性的目的並僅提供對示例 性實施例的描述。因此，本發明不限於下文描述的具體實施例，而是 包括處於所附權利要求真實精神和範圍內的全部代替、修改和等價物。
0030本技術包括一個或多於一個封隔器，所述封隔器可以用 於完井、生產或注入系統以增強井作業(例如礫石填充，和/或提高來 自井的碳氫化合物的產量和/或增強進入井的液體/或氣的注入)。根據 本技術，帶有替代通道機構的封隔器可以被用於提供井內礫石填充之 間的層間封隔。此外，井設備被描述為在封隔器內提供用於替代通道 技術的流體流動通道，其可以用於裸眼完井或下套管完井中。這些封 隔器可以包括提供通過封隔器到砂控裝置的分流管的流體流通的獨立 跨接管或共用管匯或管匯區。同樣，本技術可以用於井完井中，進行 流動控制、碳氫化合物生產和/或流體注入。
0031現在轉向附圖，並且首先參考圖1，圖1圖解說明了依 照本發明某些方面的示例性生產系統100。在示例性生產系統100中， 一個浮動生產設施102被連接到位於海床106上的海底採油樹104。 通過這個海底採油樹104，浮動生產設施102進入到一個或多於一個 地下地層，如地下地層107,其可包括具有如油和氣的碳氫化合物的 多個生產層段或區域108a-108n，其中n是任何整數。有益的是，如砂 控裝置138a-138n的裝置可以被用於提高來自生產層段108a-108n的碳 氫化合物的生產。然而，應該注意的是，生產系統IOO是為示例的目 的被說明的並且本技術對於從任何海下、平臺或陸地地點生產或注入 流體是有用的。
0032浮動生產設施102可被配置成監視並生產來自地下地層 107的生產層段108a-108n的碳氫化合物。浮動生產設施102可以是浮 式鑽井船，這種浮式鑽井船能夠管理來自海底井的流體(如碳氫化合 物)生產。這些流體可以被儲存在浮動生產設施102上和/或提供給油 輪(未顯示)。為進入生產層段108a-108n，浮動生產設施102通過控 制管纜112被連接到海下採油樹104和控制閥110。控制管纜112可
包括用於把碳氫化合物從海下採油樹104提供到浮動生產設施102的 生產管道，用於水力或電裝置的控制管道以及與井身114內其它裝置 通信的控制電纜。
0033為進入生產層段108a-108n，井身114穿透海床106到達 一定深度，所述深度接觸到在井身114內不同深度的生產層段 108a-108n。如可理解的，生產層段108a-108n(可被稱為生產層段108) 可以包括各種巖石層或段，這些巖石層或段可能包括或不包括碳氫化 合物並可以被稱為區域。放在海床106上井身114上方的海下採油樹 104提供井身114內裝置和浮動生產設施102之間的界面。因此，海 下採油樹104可以被連接到生產管柱128以提供流體流動通道和用來 提供通信路徑的控制電纜(未顯示)，其在海下採油樹104處接觸控 制管纜112。
0034在井身114內，生產系統100也可以包括不同的設備來 提供對生產層段108a-108n的進入。例如，可以從海床106到海床106 下特定深度的位置安裝表層套管柱124。在表層套管柱124內，中間 或生產套管柱126可以用來為井身114的壁提供支持，生產套管柱126 可向下延伸到生產層段108附近的深度。表層和生產套管柱124和126 可以被膠結到井身114內的固定位置以進一步穩定井身114。在表層 和生產套管柱124和126內，生產管柱128可以用於為碳氫化合物和 其它流體提供通過井身114的流動通道。沿著這條流動通道，如果表 層安全閥132上方發生斷裂或毀壞，可以使用表層安全閥132來阻止 來自生產管柱128的流體流動。此外，可以使用砂控裝置138a-138n 來與礫石填充140a-140n —起控制顆粒流入生產管柱128。砂控裝置 138a-138n可以包括開槽襯管、獨立篩網(SAS)、預填充篩網、繞絲 篩網、膜篩網、可擴張篩網和/或絲網篩網；而礫石填充140a-140n可 以包括礫石或其它合適的固體材料。
0035除以上設備外，封隔器134a-134n可以用來將井身內環 狀空間內的特定區域互相封隔。封隔器134a-134n，在本文被稱為封隔 器134，可以被配置以提供不同層段108a-108n內砂控裝置138a-138n 之間的流體連通通道，同時防止流體流入一個或更多其它區域，如井
身環狀空間。流體連通通道可以包括公共管匯區或通過封隔器的分流 管之間的獨立連接。不管怎樣，可以利用封隔器134來提供層間封隔 和用於在每個層段108a-108n內提供基本完全的礫石填充的裝置。為 示例的目的，此處的封隔器134還在下面圖3A-3D、 4A-4D和5A-5C
中描述的各種實施例中被進一步描述。
0036圖2A-2B是井身內接合在一起的傳統砂控裝置實施例的 局部視圖。每個砂控裝置200a和200b可以包括被過濾介質或濾砂管 204環繞的管狀部件或中心管202。可以利用肋件206來保持可以包括 多條線節的濾砂管204與中心管202的特定距離。分流管208a和208b， 可以總稱為分流管208，其可以包括封隔管208a或傳輸管208b並且 為了井身內的礫石填充也可以與濾砂管204 —起使用。封隔管208a可 以具有一個或多個閥門或噴口 212，其為包括攜帶液和礫石的礫石填 充泥漿提供到濾砂管204和井身壁之間形成的環狀空間的流動通道。 閥門可以防止來自分隔層段的流體流過至少一個跨接管進入另一個層 段。對於砂控裝置200a局部視圖的另一個透視圖，圖2B顯示了沿著 線段AA的多個組件的橫截面圖。應該注意的是除在編號為4,945,991 和5,113,935的美國專利中描述的圖2A和2B所示的外分流管外，也 可以使用5,515,915和6,227,303號美國專利中描述的內分流管。
0037雖然這種砂控裝置對於某些井是有用的，但是其不能夠 分隔井身內的不同層段。如上文所述，水/氣產出的問題可包括產量損 失、設備損壞和/或增加處理、應對和處置成本。對於具有多個不同完 井層段和層段到層段之間的地層強度可以是變化的井，這些問題進一 步混雜在一起。在這種情況下，任何一個層段中的水或氣突破可能威 脅井內的剩餘儲量。因此，為了在井身114內提供層間分隔，提供替 代流動通道的封隔器的各種實施例在下面的圖3A-3D、 4A-4D和 5A-5C中被論述。
0038圖3A-3D是具有獨立跨接管的封隔器的示例性實施例， 其可以依照本技術的某些方面用於圖1的生產系統100中。因此，圖 3A-3D可以通過同時看圖1和2A-2B得到最佳理解。在這些實施例中， 可以是封隔器134a-134n中之一的封隔器300與獨立跨接管或分流管
318 —起被用於把攜帶液連同礫石提供給井身114內的不同分隔層段 108a-108n。
0039在圖3A中，封隔器300包括用於分隔層段的各種組件， 所述層段可以是井114內的層段108a-108n。例如，封隔器300包括主 體部分302、擴張元件304、頸部分306、凹口部分310和傳輸或跨接 管318。主體部分302可以由鋼或鋼合金製造，並且主體部分302被 配置為特定的長度316，如大約14、 38或40英尺(ft)(共同接頭在 大約10ft和50ft之間)並具有特定的內徑和外徑。擴張元件304可以 是所述長度316或更短。跨接管318可以是具有長度316 (—些實施 例可能具有基本等於擴張元件304長度的長度)的管道的空白部分， 並被配置成連接到砂控裝置200a和200b上的分流管208並與其形成 密封。跨接管318也可以包括在跨接管318內的閥門320，以防止來 自分隔層段的流體流過跨接管318進入另一個層段。封隔器元件或擴 張元件304可以圍繞主體部分302和跨接管318並且可以是液壓驅動 的可充氣元件(彈性或熱塑性材料)或接觸跨接管318的膨脹橡膠元 件。膨脹橡膠元件可以在存在碳氫化合物、水或其他激發物的情況下 擴張。
0040例如，膨脹橡膠元件可以被放入井中並允許在碳氫化合 物生產之前或生產過程中膨脹到接觸井身的壁。也可能使用可膨脹的 封隔器，其在水開始進入井身並接觸封隔器後發生擴張。可以使用的 可膨脹材料的示例可以在Easy Well Solutions的CONSTRICTORtm或 SWELLPACKERtm和SwellFix的E-ZIPtm中找到。可膨脹的封隔器可 以包括可膨脹聚合物或可膨脹聚合物材料，這是本領域人員熟知的並 且可以通過經調節的鑽井液、完井液、生產液、注入液、增產液或其 任意結合中的一個來設置。
0041此外，封隔器300可包括頸部分306和凹口部分310。 頸部分306和凹口部分310可由鋼或鋼合金製造並且每個部分被配置 為特定的長度314，如4英寸(in)到4英尺(ft)(或其它適當的長 度)，並具有特定的內徑和外徑。頸部分306可以具有外螺紋308而 凹口部分310可以具有內螺紋312。這些螺紋308和312可以用於形
成封隔器300和砂控裝置或另一管段之間的密封，如下面的圖3B-3D 所示。
0042如圖3B所示，可以為外分流管修改封隔器300的構造， 如圖3C所示，同樣可以為內分流管修改該構造。在圖3C中，砂控裝 置350a和350b可以包括布置於中心管354a和354b與過濾介質或濾 砂管356a和356b之間的內分流管352，所述過濾介質或濾砂管356a 和356b與砂控裝置200a和200b相似。在圖3B和3C中，封隔器300 的頸部分306和凹口部分310與砂控裝置200a、 200b、 350a和350b 的各自部分聯結。這些部分可通過接合螺紋308和312以形成螺紋連 接而被聯結到一起。此外，跨接管318可以獨立聯結到分流管208。 因為跨接管318被配置成穿過擴張元件304，跨接管318為分流管208 形成通過封隔器300的連續流動通道。圖3D顯示了封隔器300的另 一個局部透視視圖——沿線段BB的封隔器300的剖面圖。
0043圖4A-4D是依照本技術的某些方面的和管匯或總管一起 使用的封隔器的示例性實施例，管匯也可以用於圖1的生產系統100 中。因此，同時參看圖1和2可以最佳理解圖4A-4D。在這些實施例 中，可以是封隔器134a-134n中之一的封隔器400與管匯或開口 420 一起使用來提供砂控裝置上多個分流管之間的流體流動通道或交流通 道。也可被稱為管匯區或歧管連接的管匯420可以用來接合不同幾何 構形的外或內分流管，而不擔心可能出現在其它結構中的對準。
0044在圖4A中，可以是封隔器134a-134n之一的封隔器400
包括用於分隔井內層段的各種組件。例如，封隔器400包括主體部分 402、封隔器元件或擴張元件404、頸部分406、凹口部分410、支撐 部件或支撐段422以及產生開口或管匯420的套筒部分418。主體部 分402和套筒部分418可以由鋼或鋼合金製造並配置為特定的長度 416，如在6英寸到50英尺之間，如上文描述，更優選的是14、 38 或40英尺，並具有特定的內徑和外徑。套筒部分418也可以被配置成 連接到分流管並與其形成密封，所述分流管如為砂控裝置200a和200b 上的分流管208。支撐段422用來形成開口 420並放在主體部分402 和套筒部分418之間以支撐擴張元件404和套筒部分418。擴張元件
404可與擴張元件304相似。例如，擴張元件可以是充氣的、膨脹的 或可能擠壓井身壁或套管柱的。也就是說，擴張元件404可包括例如 可充氣元件、杯形封隔器、液壓、流體靜力或機械驅動元件，通過射 頻識別設定的元件以及可膨脹材料。可膨脹材料或可膨脹聚合材料在 存在油、水和它們的任意組合的至少一種的情況下擴張。同樣，擴張 元件404可由鑽井液、生產液、完井液、注入液、增產液和其任意組 合來設定。
0045另外，封隔器400可以包括頸部分406和凹口部分410。 頸部分406和凹口部分410可由鋼和鋼合金製造並且每個部分被配置 為特定的長度414，所述長度與上文論述的長度314相似，並具有特 定的內徑和外徑。頸部分406可具有外螺紋408而凹口部分410可具 有內螺紋412。這些螺紋408和412可以用於在封隔器400和砂控裝 置或其它管段之間形成密封，如下面圖4B-4D所示。同樣應該注意的 是用於這些封隔器和砂控裝置的聯接機構可以包括密封機構，如在 編號為6,464,261的美國專利、編號為WO2004/094769的國際專利申 請、編號為WO2005/031105的國際專利申請、公開號為2004/0140089 的美國專利申請、公開號為2005/0028977的美國專利申請、公開號為 2005/0061501的美國專利申請以及公開號為2008/0082060的美國專利 申請中所描述的密封機構。
0046圖4B和圖4C分別顯示用於內分流管和外分流管的封隔 器400的結構。在圖4B和4C中，封隔器400的頸部分406和凹口部 分410和砂控裝置200a、 200b、 350a和350b的各自部分聯接。這些 部分可通過接合螺紋408和412以形成螺紋連接或通過參考上文描述 的密封機構被聯結到一起。不管怎樣，開口 420提供聯結到封隔器400 的砂控裝置200a、 200b、 350a和350b中分流管208和352之間的自 由流體流動通道。開口 420被配置成通過擴張元件404並且開口 420 是基本不受限的空間。因為流體是混合的，其可能包括各種形態，所 以在這種結構中對準不是必須的。砂控裝置通過管匯接頭連接到封隔 器。來自砂控裝置中分流管的流進入接頭上方的密封區域，在接頭處 流被轉換到封隔器流動通道或開口 420。圖4D顯示了封隔器400的另
一局部透視圖——沿線段CC的各種組件的剖面圖。
0047圖5A-5C是依照本技術多個方面的用於圖1的生產系統 100中的兩個或更多封隔器的示例性實施例。因此，同時參看圖1、 2、 3A-3D和4A-4D可以最佳理解圖5A-5C。在這些實施例中，兩個封隔 器502和504可以是表示為封隔器134a-134n中之一的下套管井封隔 器和裸眼井封隔器，這兩個封隔器與井身內的襯管508 —起用來分隔 不同的層段108a-108n。
0048在圖5A中，第一封隔器502和第二封隔器504可以與 如襯管508的管狀屏障一起使用以分隔井內的層段。第一封隔器502 可以布置在襯管508周圍並可以包括如封隔器300、封隔器400、 E-ZIP 、 CONSTRICTORTM或本領域技術人員熟知的任何適當的裸眼井 封隔器中之一。取決於特定的實施例，第二封隔器504可以放在中心 管506和襯管508之間並且可以包括如封隔器300、封隔器400、 MZ PACKERTM或本領域技術人員熟知的任何合適的下套管井封隔器之一 。
使用的封隔器的類型可取決於封隔器的位置(例如生產層段108a和108b 之間或者層段108a的上遊)和替代流動通道的供給。也就是說，封隔器 300或400中的一個可以與用於其它具體實施例的傳統封隔器一起使用。 襯管508可以是預鑽孔襯管，其可以包括開口、穿孔和設計槽，其用來 為井身壁510提供穩定性。第一封隔器502分隔在井身壁510和襯管508 之間形成的環狀空間，而第二封隔器504分隔襯管508和濾砂管200a 和200b之間形成的環狀空間。因此，封隔器502和504與襯管508的 使用可以提供井內的層間分隔。
0049圖5B和5C顯示封隔器502和504的另一個透視圖—— 沿線段DD的封隔器502和504的剖面圖。在圖5B中，第一封隔器 502可以是傳統裸眼井封隔器，如CONSTRICTOR ,其形成井身壁和 襯管之間的密封，而第二封隔器504可以是封隔器300。因此，在這個 實施例中，跨接管512可以用來接合砂控裝置200a-200b的分流管208。 替代地，在圖5C中，第一封隔器502可能又是外部封隔器，而第二封 隔器504可以是封隔器400。因此，在這個實施例中，套筒部分516和 支撐段514可以用於形成開口 518，其為砂控裝置200a-200b的分流管
208提供流體流動通道。這些封隔器的安裝和使用在下文進一步論述。
0050圖6是依照本技術多個方面的使用一個或多個封隔器以 及圖1的砂控裝置的示例性流程圖。同時參照圖1、 3A-3D、 4A-4D和 5A-5C可以最佳理解用參考數字600代表的這個流程圖。在這個流程 圖600中，描述了通過用礫石填充提供層間分隔以提高從井身114生 產碳氫化合物的產量的過程。也就是說，本技術提供包括礫石填充的 井內層間分隔。因此，與礫石填充一起使用的封隔器提供層間分隔， 這可以提高來自地下地層107的生產層段108的碳氫化合物的生產。
0051流程圖在塊602開始。在塊604，井可被鑽探。井可以 被鑽探到穿過地下地層107的各種生產層段108的一定深度位置。井 的鑽探可以包括用於不同油田的典型技術。然後， 一個或多於一個封 隔器和砂控裝置可以安裝在井內，如塊606所示。可以包括圖3A-3D、 4A-4D和5A-5C中封隔器實施例的封隔器和砂控裝置可以用各種技術 安裝。對於圖5A-5C中的實施例，這個安裝也可以包括安裝預鑽孔襯 管。在塊608，礫石填充可以被安裝到井身內。封隔器、砂控裝置和 礫石填充的安裝在下面的圖7和8A-8N被進一步論述。
0052如塊610-640中論述的，通過安裝封隔器、砂控裝置和 礫石填充，井可以被操作。在塊610中，如油和氣的碳氫化合物可以 從井中生產。如塊612所示，在生產期間，井的操作可以被監視。井 的監視可以包括一般的監督，如監視井的含水率或其它相似技術。而 且，監視可以包括確定井身內存在的氣體水平的傳感器。在塊614， 確定水產出的增加。這個確定可以包括比較含水率與預定閾值，或來 自井身內監視器的指示，即產出的水量正在增加或己經超過特定閾值。 如果產水沒有增加，塊612中井的監視可以繼續。
0053然而，如塊616所示，如果產水已經增加，產水層段可 以被檢驗。例如，產水層段的檢驗可以包括從與層段關聯的一個或多 個傳感器獲得信息或通過線繩將生產測井工具(PLT)放到井內特定 位置以確認產水層段。然後如塊618所示，確定井生產是否完成。如 塊620所示，如果井生產沒有完成，那麼產水層段被分隔。產水層段 的分隔可以包括基於產水層段位置的不同技術。例如，如果產水層段
位於井身趾部(即井身斜井部分的末端)，如層段108n，可以把一個 塞子放入井身114並在砂控裝置138n前的一個位置通過電纜進行設 定。這個塞子和封隔器134n-l分隔生產層段138n以免產出水進入生 產管128。另外，如果產水層段位於井身跟部(即井身斜井部分的開 始部分)，如層段108a，就可以把一個跨式套件放入井身114並跨越 產水層段進行安裝。這個跨式套件和封隔器134a和134b分隔生產層 段138a以免產出水進入生產管128。無論如何，如果井生產完成，那 麼過程可在塊622結束。
0054有益的是，在礫石填充中與砂控裝置一起使用封隔器提 供把各種層段與不想要的氣或水產出隔離的靈活性，並仍然能夠防止 砂的產出。隔離也允許流入控制裝置(如Reslink的RESFLOWtm和 Baker的EQUALIZERtm)的使用來為各個層段提供壓力控制。其也提 供安裝流控制裝置(如節流閥)的靈活性，這可以調節產量或滲透性 變化的層段之間的流動。此外，個體層段可以被礫石填充或可以不需 要礫石填充。也就是說，礫石填充操作可以被用來礫石填充選擇性的 層段，而其它層段作為同一過程的一部分沒有被礫石填充。最終，各 個層段可以用來自其他區域的不同大小的礫石進行礫石填充以提高井 產量。這樣，可以為特定的層段選擇礫石的大小。
0055圖7是依照本技術多個方面的圖6中封隔器、砂控裝置 和礫石填充安裝的示例性流程圖。同時參看圖1、3A-3D、4A-4D、5A-5C 和6可以最佳理解用參考數字700代表的這個流程圖。在這個流程圖 700中，描述了把砂控裝置、封隔器和礫石填充安裝到如井身114的 井身中的過程。
0056流程圖在塊702開始。在塊704獲得井數據。通過捕獲
裸眼井測井並把這些裸眼井測井提供給工程師可以獲得井數據。在塊 706，可以確認封隔器的位置。為了確認位置，工程師可以檢查並確認 井身的多個部分以選擇封隔器位置。然後，如塊708所示，在確認的 位置，井身可以被清洗。清洗可通過清洗套件執行，清洗套件可以包 括，例如擴眼器、刷子和刮土器。
0057如塊710所示，封隔器和砂控裝置可以被放到所述位置。
此外，封隔器可以包括上文討論的各種實施例。同樣，對於圖5A-5C 中的實施例，預鑽孔襯管和裸眼井封隔器可以在封隔器與砂控裝置安 裝前安裝。如塊712所示， 一旦處在目標位置，封隔器被設置。封隔 器的設置可以包括把如碳氫化合物的激發物引入封隔器，以促使封隔 器擴張並分隔井身的特定部分。
0058然後，如塊714-720所示，可以開始礫石填充操作。在 塊714，可以為礫石填充操作設置工具。這些工具可以包括轉換工具 和用於把帶有礫石的攜帶液提供給井身內層段的其它裝置。攜帶液可 以是HEC (羥乙基纖維素)聚合物稠化的流體、黃原膠聚合物稠化的 流體或黏彈性表面活性劑稠化的流體。同樣，攜帶液可以被選擇以具 有良好的流變性和用於礫石填充井身層段的流砂量，所述礫石填充使 用帶有替代通道技術的砂控裝置。然後，在塊716，層段被礫石填充。 較低層段(例如趾部層段或識別用於選擇性礫石填充的層段)可通過 使用分流管被礫石填充。而且，礫石填充的順序可以從井身的跟部到 趾部或以基於分流管或使用的其它裝置的任何特定順序執行。如塊 718所示， 一旦形成礫石填充140a-140n，井身流體可以被清洗並用完 井液代替。在塊720，生產管128可以被安裝而井開始進行作業。過 程在塊722結束。
0059作為特定例子，圖8A-8N圖解說明封隔器、砂控裝置和 礫石填充的安裝過程的示例性實施例。同時參看圖1、 2A-2B、 3A-3D、 4A-4D和7可以最佳地理解這些實施例，這些實施例包括安裝過程， 安裝過程把砂控裝置和封隔器放入如非水流體(NAF)的經調節的鑽 探泥漿中，其中封隔器可以是封隔器300或400，經調節的鑽探泥漿 可以是含固體的油基流體或含固體的水基流體。這一雙流體過程可以 包括和編號為WO2004/079145的國際專利申請中論述的過程相似的 技術，所述申請以引用方式併入本文。然而，應該注意的是，這一實 例僅為示例目的，因為也可以使用其它適當的處理和設備。
0060在圖8A中，砂控裝置350a和350b和封隔器134b被放 入井身，其中封隔器134b可以是上文討論的封隔器中的一種。砂控裝 置350a和350b可以包括布置在中心管354a和354b與濾砂管356a和
356b之間的內分流管352。這些砂控裝置350a和350b與封隔器134b 可以被安裝在井身壁810內的經調節的NAF 804中。具體地，封隔器 134b可以被安裝在生產層段108a和108b之間。此外，帶有衝洗管803 的轉換工具802和封隔器134a被放下並設置在井身114內的鑽探管 806上。轉換工具802和封隔器134a可以布置在生產套管柱126內。 井身內經調節的NAF 804在被放入井身前可以用網格振動篩(未顯示) 調節以減少砂控裝置350a和350b的任何潛在的堵塞。
0061在圖8B中，封隔器134a被設置在將要被礫石填充的層 段108a和108b上方的生產套管柱126內。封隔器134a把層段108a 和108b與封隔器134a上方的井身114部分密封。如圖8C所示，在設 置封隔器134a後，轉換工具802轉換到反向位置而攜帶液812被向下 泵入鑽探管806並放入封隔器134a上方的生產套管柱126和鑽探管 806之間的環狀空間中。攜帶液812在箭頭814指示的方向取代經調 節的鑽井液，經調節的鑽井液可以是油基流體，如經調節的NAF804。
0062然後，在圖8D中，轉換工具802轉換到循環位置中， 循環位置也可以被稱為循環礫石填充位置或礫石填充位置。然後攜帶 液812被向下泵入生產套管柱126和鑽探管806之間的環狀空間，把 經調節的NAF 804經衝洗管803推出濾砂管356a和356b，掃過濾砂 管356a和356b與井身壁810之間的裸眼環狀空間，並通過轉換工具 802進入鑽探管806。攜帶液812的流動通道由箭頭816指示。
0063在圖8E-8G中，為礫石填充準備層段。在圖8E中，一 旦濾砂管356a和356b與井身壁810之間裸眼環狀空間被攜帶液812 掃過，轉換工具802就轉換到反向位置。如箭頭818所示，經調節的 NAF 804被向下泵入生產套管柱126和鑽探管806之間的環狀空間以 強迫經調節的NAF 804和攜帶液812流出鑽探管806。這些流體可以 從鑽探管806中清除。然後如圖8F所示，封隔器134b被設置。例如， 可以是封隔器300或400中一種的封隔器134b可以被用來分隔井身壁 810和濾砂管356a和356b之間形成的環狀空間。如圖8G所示，當仍 然在反轉位置時，帶有礫石820的攜帶液812可以被放入鑽探管806 並用來迫使經調節的NAF 804流出封隔器134a上方鑽探管806和生
產套管柱126之間形成的環狀空間，如箭頭822所示。
0064在圖8H-8J中，轉換工具802可以被轉換到循環位置中 以礫石填充第一層段108a。在圖8H中，帶有礫石820的攜帶液812 開始在井身壁810和濾砂管356a之間的環狀空間中的封隔器134b上 方的生產層段108a內產生礫石填充。如箭頭824所示，流體流出濾砂 管356a並通過衝洗管803返回。在圖8I中，礫石填充140a開始在封 隔器134b上方圍繞濾砂管356a並朝向封隔器134a形成。在圖8J中， 礫石填充過程繼續，以形成朝向封隔器134a的礫石填充140a，直到 濾砂管356a被礫石填充140a覆蓋。
0065
一旦礫石填充140a在第一層段108a中形成，並且封隔 器134b上方的濾砂管被礫石覆蓋，那麼帶有礫石820的攜帶液812 就被強迫通過分流管和封隔器134b。在圖8K-8N中，帶有礫石820 的攜帶液812開始產生第二礫石填充140b。在圖8K中，帶有礫石820 的攜帶液812開始在井身壁810和濾砂管356b之間的環狀空間中封隔 器134b下方的生產層段108b內形成第二礫石填充140b。如箭頭826 指示的，流體流經分流管和封隔器134b，流出濾砂管356b並通過衝 洗管803返回。在圖8L中，礫石填充140b開始在封隔器134b下， 並且圍繞濾砂管356b形成。在圖8M中，礫石填充繼續向封隔器134b 堆積礫石填充140b，直到濾砂管356b被礫石填充140b覆蓋。在圖8N 中，礫石填充140a和140b被形成並且表面處理壓力增加以指明濾砂 管356a和356b與井身壁810之間的環空空間被礫石填充。
0066封隔器502和504的安裝的具體例子在下文被描述。在 開始前，生產層段被鑽到目標深度並將井倒劃以清潔井身。裸眼井測 井可以被發送給工程師以檢查並識別頁巖內的位置來設置第一封隔器 502。第一封隔器502的位置可以跨越頁巖阻擋層放置，所述頁巖阻擋 層將預測的水/氣產出砂層和長期碳氫化合物生產層段分離。然後，帶 有第一封隔器502的預鑽孔襯管508可以被放到目標深度。因此，第 一封隔器502可以分隔頁巖段和預鑽孔襯管508之間的環狀空間。然 後，砂控裝置和第二封隔器504可以被放到目標深度。第二封隔器504 分隔預鑽孔襯管508和砂控裝置的濾砂管之間的環狀空間。然後，可
以與圖8B-8N的論述相似地進行礫石填充過程。
0067圖9A-9D是依照本發明多個方面的可以通過上文描述的 封隔器提供的層間分隔的示例性實施例。因此，同時參看圖1、 3A-3D、 4A-4D和5A-5C可以最佳地理解這些實施例。在這些實施例中，圖9A 和9B涉及使用封隔器300或400的過程或系統，而圖9C和9D涉及 使用封隔器502和504的過程或系統。
0068在圖9A-9B中，砂控裝置138a-138c和礫石填充140a-140c 被布置在帶有封隔器134a-134c的井身114內，所述封隔器可以是上 文討論的封隔器中的一種。砂控裝置138a和138b可以包括布置在中 心管和濾砂管之間的內分流管(未顯示)，這些砂控裝置可以被用於 從各自的層段108a和108b生產碳氫化合物，生產的碳氫化合物可以 沿流動通道902和904流動。在圖9A中，層段108c沿流動通道904 正在產水。因此，為分隔這個層段108c，塞子906可以安裝在中心管 內封隔器134c的位置處。這個塞子906連同封隔器134c分隔產水層 段和可以繼續生產碳氫化合物的其它層段108a和108b。類似地，在 圖9B中，層段108b正在產水。為了分隔層段108b，可以在封隔器 134b和134c之間安裝跨式套件916以分隔產水層段108b與沿通道912 正在生產碳氫化合物的其它層段108a和108c。
0069在圖9C-9D中，砂控裝置138a-138c和礫石填充140a-140c 被布置在帶有封隔器502a、 b和504a、 b的井身114內的襯管508內。 可以包括內分流管的砂控裝置138a和138b可以用於從各自的層段 108a和108b生產碳氫化合物，生產的碳氫化合物可以沿流動通道922 流動。在圖9C中，層段108c沿流動通道924正在產水。因此，為分 隔這個層段108c，塞子926可以安裝在中心管內封隔器502b和504b 的位置處。這個塞子926連同封隔器502b和504b分隔產水層段和可 以繼續生產碳氫化合物的其它層段108a和108b。類似地，在圖9D中， 層段108b正在產水。可以在封隔器502a、 b和504a、 b之間安裝跨式 套件928以分隔產水層段108b與沿通道930正在生產碳氫化合物的其 它層段108a和108c。
0070作為分隔技術的具體實例，可以確定產水出現在斜井身
的趾部。通過進行PLT測量以確認產水源可以確定這個位置。然後， 可以包括鎖或卡瓦型軸心和平衡杆的線繩或盤繞管設置塞可以被安裝
以分隔產水層段。因為封隔器(例如杯形封隔器，如MZ PACKER (Schlumberger);可膨脹封隔器，如E-ZIP )中的螺紋接頭外形(nipple profile)(如果作為封隔器套件的部分包括) 一般是完井柱中最小的， 所以所述塞子可以在非選擇性模式運行。而且，應該注意的是如果 線繩是選擇的工作管柱類型，牽引器就可以用於超過65度的傾斜度。 一旦被設定，線繩或盤繞管單元可以被拆卸並且恢復生產。
0071作為另一個實例，可以確定水從斜井身的跟部產出。同 樣，在這個實例中，通過進行PLT測量可以確認產水源。然後，盤繞 管可以被裝配而跨式套件可以被安裝以充分地分隔產水層段。跨式套 件可以包括密封託管架、終止定位器(no-go locator)、無接箍管和卡 瓦或鎖軸型懸掛架。跨式套件可以接近盤繞管工作管柱並被放在井孔 中以安放分隔封隔器內的託管架密封。無接箍管分隔產水層段而懸掛 架在適當位置鎖止整個套件。 一旦就位，盤繞管單元被拆卸並且恢復 生產。
0072此外，通過使用封隔器來分隔各個層段，提供了在一些 層段內布置礫石填充和甚至礫石類型的不同的靈活性。例如，圖 10A-10B是依照本技術多個方面的使用的不同類型礫石填充的示例性 實施例，其中層間分隔通過上文描述的封隔器提供。因此，同時參看 圖l、 3A-3D、 4A-4D、 5A-5C和9A-9D可以最佳地理解這些實施例。
0073在圖10A-10B中，砂控裝置138a-138c被放入帶有封隔 器134b和134c的井身114中。可以包括內分流管的砂控裝置138a-138c 可以用來從各自的層段108a-108c生產碳氫化合物。在圖10A中，層 段108a和108c被填充以形成通過內分流管的礫石填充140a和140c。 砂控裝置138b中的內分流管可以被堵塞並且不和井身114流體連通。 結果，因為由於封隔器134b和134c提供的分隔，礫石沒有進入層段 108b，所以沒有在層段108b內形成礫石填充140b。即使有分隔，碳 氫化合物也經由砂控裝置138a-138c從層段108a-108c中產出。在這個 實例中，由於這個層段內的高砂含量，所以礫石填充140b沒有在層段
108b內形成，這會降低井的產量。或者，由於層段108b內的高砂強 度，礫石填充不是必須的。類似地，在圖10B中，礫石填充140b和 140c用內分流管通過直接分流泵送放置。沒有與可能被堵塞的砂控裝 置138a內的內分流管的流體連通。用傳統礫石填充技術在封隔器134b 上方安裝礫石填充140a。礫石填充140a中礫石的大小可以不同於礫 石填充140b和140c中礫石的大小以增強井性能。在這種情況，這種 層間分隔提供礫石填充布置和井內放置的礫石類型的靈活性。
0074此外，應該注意的是本技術也可以用於井的注入和處理。 例如，在井注入期間，分流管和通過封隔器的流動可以與井生產的作 用相似，但提供不同方向的流動。因此，封隔器可以被配置以為注入 井提供具體的功能性或可以被設計來作為注入和生產井操作。因此， 圖11A-11C是依照本技術多個方面的通過由上文描述的封隔器提供的 層間分隔的不同類型流動的示例性實施例。因此，同時參看圖1、 3A-3D、 4A-4D、 5A-5C和9A-9D可以最佳地理解這些實施例。
0075在圖11A中，內分流管1101與層段108b流體連通以為 層段108b提供注入流體。注入流體可以是水、氣或碳氫化合物，其以 箭頭1103指明的方向被注入層段108b。這些流體的注入可以通過直 接分流泵送執行。因為封隔器134b和134c提供井身114內的分隔， 所以注入的流體不進入層段108a和108c。當注入層段108b時，碳氫 化合物在箭頭1104的方向通過砂控裝置138a和138c內的中心管穿孔 1102生產。如上文指出，因為砂控裝置138b可用跨式套件阻塞，所 以形成的注入流體可以保持在層段108b中。
0076在圖11B中，內分流管1110與層段108b流體連通以向 層段108b中提供處理流體。處理流體可以用來使井增產，其以箭頭 1112指明的方向被注入層段108b。同樣，處理流體可以通過直接分流 泵送提供給層段108b。由於封隔器134b和134c提供的井身114內的 分隔，箭頭1112指明的注入流體不進入層段108a和108c。在這個實 例中，在處理操作後，碳氫化合物通過砂控裝置138a-138c內的中心 管穿孔1102生產。因此，來自砂控裝置的副流動通道的流動與來自砂 控裝置的主流動通道的流動混合。
0077這種處理技術的一個實例是濾餅的移除。在這個實例中， 層段108b包括濾餅而砂控裝置138a-138c位於井身114中。濾餅移除 處理可以是機械和/或化學的並可以在礫石填充操作之前或之後完成。 更具體地，濾餅處理流體被直接泵入副流動通道，該通道用於把濾餅 處理流體導入到層段108b的砂層面(鑽開的生產層表面)，如箭頭 1112指明的。處理可被泵回或不泵回。這種處理技術的優選實施例使 用結合帶有噴口 (未顯示)的分流管1110的替代通道技術，所述噴口 被附著到分流管並延長砂控濾網138b的長度。可以通過指引來自噴口 的處理朝向地層表面以攪動濾餅來完成機械移除，這可以包括高速率 泵送或設備可以包括特殊設計的噴口或機械攪動器。化學移除可以包 括酸、溶劑或其它化合物的使用。
0078在圖IIC中，內分流管1120與層段108b流體連通以為 井提供雙層完井方法。由箭頭1122指示的生產液通過如孔或槽的開口 產入分流管。在這個實例中，生產液沿箭頭1104指明的通道，通過砂 控裝置138a和138c的中心管上的穿孔1102，從層段108a和108c產 出。砂控裝置138b可以被跨式套件阻塞或使中心管穿孔阻塞以防止來 自層段108a-108c的流體混合。結果，因為封隔器134b和134c分隔 不同的層段108a-108c，所以通過內分流管1120的來自層段108b的產 出流體可以與層段108a和108c中的流體分離產出。同樣，在地面可 以單獨控制副流動通道。
0079作為封隔器400的替代實施例，不同的幾何構形可以用 於支撐部件418以形成劃分、間隔和阻斷，它們控制封隔器100內的 流體流動。如上文指出，在本技術下，支撐部件418用來形成套筒件 與中心管之間的開口 420。這些支撐部件418可以被配置成提供封隔 器400內的冗餘流動通道或阻斷(交錯)。例如，支撐部件418可以 被配置成形成兩個開口、三個開口、任何數目的開口，直到達到砂控 裝置138上分流管的數目，或多於砂控裝置138上分流管的開口。這 樣，砂控裝置138和封隔器400可以用分流管生產碳氫化合物，或可 以用這些不同的分流管提供通過井身114的各種流體或通道。因此， 支撐部件418可以被用於形成具有各種幾何形狀的通道。
0080此外，應該注意的是，用於以上實施例中的分流管可以 是具有各種幾何形狀的外或內分流管。分流管形狀的選擇取決於空間 的限制、壓力損失和破裂或倒塌的承受力。例如，分流管可以是圓形、 矩形、梯形、多邊形或用於不同應用的其它形狀。分流管的實例包括 埃克森美孚(ExxonMobil)的ALLPAC 和AIIFRAC 。
0081此外，應該意識到本技術也可以用於氣竄或氣突破的情 況。例如，可以在圖6的塊614監視氣竄。如果檢測到氣竄，在塊620 產氣層段可以被分隔。通過使用上面在至少圖9A-9D描述的技術可以 分隔所述氣體。
0082雖然本發明的技術易於迸行各種修改和代替形式，但上 文描述的示例性實施例是以例子的形式示出。然而，同樣應該理解的 是，本發明不是意圖限制於此處公開的具體實施例。實際上，本發明 的技術覆蓋如所附權利要求所定義的屬於本發明精神和範圍內的全部 修改、等價物和替代物。
權利要求
1.一種操作井的方法，其包含提供布置在井身內的兩個砂控裝置，每個所述砂控裝置具有通過該砂控裝置內部的主流動通道，並且每個所述砂控裝置具有副流動通道；在所述兩個砂控裝置之間連接封隔器，其中所述封隔器包含通過所述封隔器內部的被配置為與所述兩個砂控裝置的所述主流動通道流體連通的主流動通道以及被配置為與所述兩個砂控裝置的所述副流動通道流體連通的副流動通道；設定所述井身內的封隔器，其中所述砂控裝置臨近地下儲油層；礫石填充在所述封隔器上方所述地下儲油層的第一層段內的所述兩個砂控裝置中的一個；礫石填充在所述封隔器下方所述地下儲油層的第二層段內的所述兩個砂控裝置中的另外一個；以及通過經所述砂控裝置的所述副流動通道和所述封隔器的所述副流動通道傳輸流體，把所述流體注入所述第一層段和所述第二層段中的至少一個層段。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中所述封隔器的所述副流動通 道包含至少一個跨接管。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中所述封隔器的所述副流動通 道包含管匯區。
4. 根據權利要求1所述的方法，其中所述封隔器隔離在所述封隔 器和所述井身的壁之間形成的環狀空間內的流動。
5. 根據權利要求1所述的方法，其中所述第一層段內所述封隔器 的所述副流動通道通過所述砂控裝置中一個的過濾介質與所述井身流 體連通而所述封隔器的所述主流動通道與所述井身流體分離。
6. 根據權利要求1所述的方法，其中所述第一層段內所述封隔器 的所述副流動通道與所述井身流體分離，而所述封隔器的所述主流動 通道通過所述兩個砂控裝置中的所述一個的所述過濾介質與所述井身 流體連通。
7. 根據權利要求1所述的方法，其中所述兩個砂控裝置的所述副 流動通道包含至少一個分流管。
8. 根據權利要求7所述的方法，其中所述至少一個分流管包含用 於與所述井身流體連通的開孔。
9. 根據權利要求7所述的方法，其中所述至少一個分流管包含用 於與所述井身流體連通的設計槽。
10. 根據權利要求1所述的方法，其中來自所述砂控裝置的副流 動通道的流動在表面鑽探平臺被單獨控制。
11. 根據權利要求1所述的方法，其中來自所述砂控裝置的副流 動通道的流動與來自所述砂控裝置的主流動通道的流動混合。
12. 根據權利要求1所述的方法，還包含把所述流體注入所述第 一層段中並通過所述兩個砂控裝置的所述主流動通道從所述第二層段 生產碳氫化合物。
13. 根據權利要求1所述的方法，還包含把所述流體注入所述第 一層段中並通過所述兩個砂控裝置的所述主流動通道從所述第一層段 和所述第二層段生產碳氫化合物。
14. 根據權利要求13所述的方法，其中所述流體包含促進從所述井身生產碳氫化合物的處理液。
15. 根據權利要求14所述的方法，其中所述處理液包含酸處理流體。
16. 根據權利要求14所述的方法，其中所述處理液包含濾餅處理液。
17. 根據權利要求1所述的方法，其包含監視所述井的操作。
18. 根據權利要求17所述的方法，其中所述監視包含傳感器接收 來自所述井內的數據以確定氣體水平、水產出或其組合的任一種。
19. 一種操作井的方法，其包含提供布置在井身內的兩個砂控裝置，每個所述砂控裝置具有通過 該砂控裝置內部的主流動通道，並且每個所述砂控裝置具有副流動通 道；在所述兩個砂控裝置之間連接封隔器，其中所述封隔器包含通過 所述封隔器內部的被配置為與所述兩個砂控裝置的所述主流動通道流 體連通的主流動通道，和被配置為與所述兩個砂控裝置的所述副流動 通道流體連通的副流動通道；設定所述井身內的所述封隔器，其中所述砂控裝置臨近地下儲油 層；以及通過經所述砂控裝置的所述副流動通道和所述封隔器的所述副流 動通道傳輸流體，把所述流體注入所述第一層段和所述第二層段中的 至少一個層段。
20. 根據權利要求19所述的方法，其中所述封隔器的所述副流動 通道包含至少一個跨接管。
21. 根據權利要求19所述的方法，其中所述封隔器的所述副流動通道包含管匯區。
22. 根據權利要求19所述的方法，其中所述封隔器隔離在所述封 隔器和所述井身的壁之間形成的環狀空間內的流動。
23. 根據權利要求19所述的方法，其中所述第一層段內所述封隔 器的所述副流動通道通過所述兩個砂控裝置中 一個的過濾介質與所述 井身流體連通，而所述封隔器的所述主流動通道與所述井身流體分離。
24. 根據權利要求19所述的方法，其中所述第一層段內所述封隔 器的所述副流動通道與所述井身流體分離，而所述封隔器的所述主流 動通道通過所述兩個砂控裝置中的所述一個的所述過濾介質與所述井 身流體連通。
25. 根據權利要求19所述的方法，其中所述兩個砂控裝置的所述 副流動通道包含至少一個分流管。
26. 根據權利要求25所述的方法，其中所述至少一個分流管包含 用於與所述井身流體連通的開孔。
27. 根據權利要求25所述的方法，其中所述至少一個分流管包含 用於與所述井身流體連通的設計槽。
28. 根據權利要求19所述的方法，其中來自所述兩個砂控裝置的 副流動通道的流動在表面鑽探平臺被單獨控制。
29. 根據權利要求19所述的方法，其中來自所述兩個砂控裝置的 所述副流動通道的流動與來自所述兩個砂控裝置的所述主流動通道的 流動混合。
30. 根據權利要求19所述的方法，還包含把所述流體注入所述第 一層段中並通過所述兩個砂控裝置的所述主流動通道從所述第二層段 生產碳氫化合物。
31. 根據權利要求19所述的方法，還包含把所述流體注入所述第一層段中並通過所述兩個砂控裝置的所述主流動通道從所述第一層段 和所述第二層段生產碳氫化合物。
32. 根據權利要求31所述的方法，其中所述流體包含促進從所述 井身生產碳氫化合物的處理液。
33. 根據權利要求32所述的方法，其中所述處理液包含酸處理流體。
34. 根據權利要求19所述的方法，其還包含處理濾餅。
35. 根據權利要求34所述的方法，其中處理所述濾餅包含化學處理。
36. 根據權利要求34所述的方法，其中所述處理包含機械處理。
37. 根據權利要求34所述的方法，其中所述流體通過所述副流動 通道內的多個開口與所述井身連通。
38. 根據權利要求37所述的方法，其中所述多個開口包含噴口。
39. 根據權利要求19所述的方法，包含監視所述井的操作。
40.根據權利要求39所述的方法，其中所述監視包含傳感器接收來自所述井內的數據以確定氣體水平、水產出或其組合的任一種。
全文摘要
公開了與從地下儲油層生產碳氫化合物相關的方法、系統和設備。所述方法的實施例包括在不同層段內，帶有主流動通道和副流動通道的多個砂控裝置和礫石填充，並且所述流動通道之間存在流體連通；以及注入井身的流動通道的處理液。然後，通過經砂控裝置傳遞碳氫化合物，從井身生產碳氫化合物，其中不同層段提供層間分隔。
文檔編號E21B33/12GK101375015SQ200680051736
公開日2009年2月25日 申請日期2006年12月15日 優先權日2006年2月3日
發明者B·A·戴爾, C·S·葉, D·C·黑伯利, D·F·羅森鮑姆, J·W·莫爾, J·布萊克洛克, M·D·巴裡, M·J·希格曼, M·T·黑克爾, M·V·披 申請人:埃克森美孚上遊研究公司