用於使井眼中的多個產層增產的改進系統和方法

2023-04-23 07:42:01 4

專利名稱：用於使井眼中的多個產層增產的改進系統和方法
技術領域：
本發明大體上涉及用於使井眼中的多個產層增產的改進系統和方
法。美國專利No.6，006，838公開了一種管柱，其包括帶滑動套筒的模塊， 可用於在井眼的單次下鑽中使井眼中的多個產層增產。本發明公開了將 美國專利No.6，006，838中公開的管柱定位在並眼內的期望位置，接著利 用酸溶性水泥將管柱粘結在適當位置。沿管柱向下泵送水泥，水泥從管 柱的端部出來，沿管柱向上並環繞管柱直徑的外側。允許水泥固化從而 將管柱粘結在期望位置。
在泵送水泥之後並且優選在驅替流體之前沿管柱向下泵送刮塞，以 從管柱的內徑刮除任何殘餘水泥。刮塞還有助於使酸溶性水泥與在刮塞 之後沿管柱向下泵送的酸分開。還可在刮塞之後沿管柱向下泵送至少一 個刮球。可在隔離流體內沿管柱向下泵送刮球，以有助於保護刮球不被 酸溶液損壞。刮球可有助於從模塊的內孔移除任何殘餘水泥，從而允許 滑動套筒在被致動時滑動。在管柱內泵送的酸還防止任何殘餘水泥在管 柱內固化。
在水泥繞管柱外側固化之後，沿管柱向下泵送流體。泵送流體的液 壓使最下方模塊的滑動套筒移動到打開位置。在模塊的滑動套筒打開之 後，管柱內的酸破壞管柱周圍的水泥。接著，水壓可使打開的模塊附近 的巖層破裂。含支撐劑的漿液可隨酸之後而行以擴充並支撐斷層。 一旦 巖層破裂，可使適當尺寸的球沿管柱向下掉落而落座在下一個最下方模 塊的球座中。坐置的球阻止流至第一模塊的流動，管柱內的壓力將會積 累直至第二模塊的滑動套筒運動至打開位置。接著，酸破壞第二模塊附 近的水泥，並且液壓可使該位置處的巖層破裂。重複該過程，直至各模 塊附近的水泥己被破壞，並且各指定產層已破裂。
背景技術：
本發明涉及用於使油井和氣井中的裸眼井眼的產層增產的改進系統 和方法。在先公開的是用於不使用膨脹式裸眼封隔器而有選擇地使井眼 增產的組件。該組件特別適於在單次下鑽中在井眼的多個產層處執行基 巖酸化作業和近井眼侵蝕作業的組合。
在公開該組件以前，關注對裸眼井眼中的多個產層進行增產的操作 者可利用工作管柱和膨脹式裸眼封隔器一次一層地使這些層增產。這樣 的方法和組件需要操作者在想要增產的各層上方設置膨脹式封隔器(或 者其它類似裝置)，接著在增產作業之後，解除封隔器(或者多個封隔器)， 並將封隔器組件下鑽到為下一增產操作而應重新設置的新位置。對關注 的各期望層重複該過程。然而，由於下鑽時間以及將密封件設定並保持 在裸眼井眼中的膨脹式封隔器中的難度，這樣的方法既耗時又相對不可 靠。此外，膨脹式裸眼封隔器(或其它類似裝置)租用或購買都很昂貴。 由於利用膨脹式裸眼封隔器的相對不可靠性和成本，證實這樣的組件在 邊際油氣田(例如西德州和東新墨西哥的二疊紀盆地區中的油氣田)中 是不經濟的。
在先公開的組件不需要膨脹式封隔器，並且對於構建和保持來說非 常經濟。因而，操作者可以以小的邊際成本利用該組件，花費該成本進 行酸化作業不僅收到基巖酸化處理的益處，而且通過腐蝕掉近井眼表皮 損傷還可收到促進近井眼區流動的益處。該組件還允許操作者將組件準 確定位在井眼中，以確保使所關注的產層增產。
本發明是對在先公開的用於不使用膨脹式裸眼封隔器而有選擇地使 井眼增產的組件的改進。具體地說，公開了用於用水泥將該組件粘結在 井眼內的期望位置的系統和方法。使用沿著組件的管柱向下泵送的酸溶 性水泥使得組件可利用水泥粘結在井眼內的適當位置。使用刮塞和至少 一個刮球可以從管柱內部移除任何殘餘水泥。酸溶性水泥還使得能夠使 用管柱內的酸來防止管柱內的任何殘餘水泥固化
發明內容
本發明的一個實施方式涉及一種用於有選擇地使油井和氣井中的多個產層增產的系統，該系統包括管柱，該管柱利用水泥粘結在井眼中；在所述管柱中在預定位置處間隔開的多個模塊，其中各模塊均包括殼體，
該殼體具有從其貫通的中央通道；貫通所述殼體徑向延伸的多個通道；以及以可滑動的方式安裝在所述殼體內的移位套筒，其中該移位套筒可從位於所述徑向通道上方的閉合位置運動到打開位置，所述徑向通道藉此與所述殼體的所述中央通道連通，並且其中所述移位套筒包括用於接納致動球的球座，該致動球用於使所述移位套筒從所述閉合位置移位至所述打開位置。組件中的最下方模塊適於接納致動球，並且所述組件中的各接連模塊與其緊下方的模塊相比適於接納更大的致動球。所述球座的尺寸因模塊而異，最下方模塊具有最小的球座，所述組件中的各接連模塊與其緊下方的模塊相比具有更大的球座。各徑向通道均可包括噴射嘴。
可沿管柱向下泵送水泥以將管柱在期望位置粘結在井眼中。可在水泥之後沿管柱向下泵送刮塞，以從管柱刮除殘餘水泥。刮塞還可有助於使水泥與在水泥之後沿管柱向下泵送的驅替流體分離。刮塞可適於穿過在管柱的模塊中存在的不同尺寸的球座。
所用的水泥可是酸溶性水泥，在刮塞之後泵送的流體可以是防止任何殘餘水泥在管柱內固化的酸溶液。可在刮塞之後沿管柱向下泵送可由橡膠構成的刮球。受益於本公開的本領域技術人員將理解，刮球可由天然橡膠或合成橡膠構成。刮球也可有助於從管柱內移除任何殘餘水泥。刮球可在隔離流體內泵送，以防止酸溶液損壞刮球。酸溶液可沿管柱向下泵送以在最上方模塊上方填充管柱，從而防止管柱內的任何殘餘水泥固化，同時允許管柱外部上的水泥固化而將管柱固定在井眼中。受益於本公開的本領域技術人員將理解，所述酸溶液可以是鹽酸或其它酸溶液。
在另一實施方式中，所述殼體可以包括可互換的噴嘴體，其中所述通道貫通該噴嘴體徑向延伸。所述殼體還可包括連接至所述噴嘴體的上端的頂部接頭以及連接至所述噴嘴體的下端的底部接頭。
各模塊還可包括在所述移位套筒中位於所述球座下方的一個或多個徑向延伸的流體埠，當所述移位套筒處於打開位置時，所述流體埠與所述殼體中的一個或多個流體埠連通。
本發明的另一實施方式涉及一種用於有選擇地使油井和氣井中的多個產層增產的系統，該系統包括連接在管柱中的多個模塊，所述管柱被水泥粘結在井眼中。各模塊均包括具有貫穿的中央通道的殼體、貫通所述殼體徑向延伸的一個或多個通道以及以可滑動的方式安裝在所述殼體內的移位套筒，其中所述移位套筒可從位於所述徑向通道上方的閉合位置移動至打開位置，所述徑向通道藉此與所述殼體的所述中央通道連通，並且其中所述移位套筒適於接納用於使所述移位套筒從所述閉合位置移位至所述打開位置的致動裝置。所述致動裝置可包括球、飛鏢、棒、塞或類似裝置。
本發明的一個實施方式為一種用於有選擇地使油井和氣井中的多個產層增產的方法。該方法包括將一組件定位在所述井中，該組件包括連接至管柱的多個模塊，其中各模塊鄰近待增產的產層定位，並且各模塊均包括具有中央通道的殼體、貫通所述殼體徑向延伸的一個或多個通道以及以可滑動的方式安裝在所述殼體內的移位套筒，其中所述移位套筒適於接納一致動球，該致動球用於使所述移位套筒從位於所述徑向通道上方的閉合位置移為至打開位置，所述徑向通道藉此與所述殼體的所述中央通道連通。
該方法還包括沿著所述管柱向下泵送水泥，直至水泥退出所述管柱的端部並填充所述管柱與井眼之間的環形部，並且還沿著所述管柱向下泵送刮塞。該方法還包括沿著所述管柱向下泵送酸溶液並允許所述環形部中的水泥固化。 一旦環形部中或者說管柱外部的水泥固化，該方法包括利用針對各接連模塊的逐漸增大的致動球，以最下方模塊為開始以最上方模塊為結束，依次將各模塊中的所述移位套筒移動至所述打開位置，藉此有選擇地從與各產層相鄰的模塊開始從最下方產層至最上方產層依次毀壞固化的水泥並對各產層進行增產。
所述方法還包括沿所述管柱向下泵送至少一個刮球。所述刮球可以是天然橡膠刮球，並且可在隔離流體中沿所述管柱向下泵送。


圖1示出用於有選擇地使裸眼井眼中的多個產層增產的組件的局部剖視圖。
圖2示出圖1中所示的組件中所用的模塊的一個實施方式的局部剖視圖。
圖3示出圖2的模塊，其中移位套筒處於打開位置。
圖4示出用在用於有選擇地使井眼中的多個產層增產的組件中的模塊的另選實施方式的局部剖視圖。
圖5示出可被水泥粘結在井眼中並用於有選擇地使裸眼井眼中的多個產層增產的系統的局部剖視圖。
圖6示出用於有選擇地使多個產層增產的局部剖視系統，該系統被水泥粘結在井眼中。
雖然易於對本發明進行各種修改並做出另選形式，但是以示例方式在附圖中示出了具體實施方式
，並且將在這裡詳細描述。然而，應當理解，本發明不應限於所公開的具體形式。而且，本發明應覆蓋落於所附權利要求限定的本發明的精神和範圍內的所有修改、等價物和變更。
具體實施例方式
以下示出了本發明的示例性實施方式，它們可在用於有選擇地刺激多重產層或地下油井或氣井內的層段的方法和系統中採用，該系統被水泥粘結在井內。本領域技術人員受益於本公開將會意識到本公開的教導將會在採用示例性實施方式的一般教導的任何數量的另選實施方式中找到應用。為清楚起見，在本說明書中並未描述實際實施的全部特徵。自然可以理解，在任何這樣的實施方式的研發中，必須做出多種具體實施決策以實現研發者的具體目的，例如符合與系統有關以及與商業有關的約束，這些約束因不同實施而異。而且，應當理解，這樣的研發工作可能是複雜且耗時的，但是對於受益於本公開教導的本領域技術人員來說會是常規事務。考慮以下描述和附圖將會清楚本發明的各種實施方式的其它方面和優點。
參照圖1至圖3，現在將描述用於有選擇地使地下井眼中的產層增產的組件的優選實施方式。組件1包括安裝至尾管4的多個模塊(以剖視圖示出以反映模塊之間的縱向距離)。圖1中的組件包括模塊5、 10、15和20。尾管4從在裸眼井眼2上方設定在套管6內的工作封隔器3懸垂。該工作封隔器例如可以是壓縮封隔器，例如可從BJ Services公司獲得的SD-1或MR1220封隔器。管狀的工作管柱、鑽管等從封隔器3延伸至地面。從封隔器3懸垂的尾管柱延伸到套管鞋下方的裸眼中。在一優選實施方式中，模塊5、 10、 15和20在尾管管柱中在預定位置處間隔開，使得各個模塊與期望增產的產層相鄰。尾管管柱可包括管材、鑽管等，並且相鄰模塊之間的尾管長度取決於所關注的產層或目標之間的距離。可替換的是，應當理解，封隔器可以重新設置在套管中的不同位置，以將組件的一個或多個模塊定位在一個或多個所關注的產層或目標附近。換言之，整個組件可在井眼中重新定位，從而不用將組件從井眼起出就可以使一些模塊更精確地定位。
如圖2中所示，各模塊均包括大致管狀的殼體21，該殼體包括帶螺紋的上端和下端，以用於將模塊連接至尾管管柱。中央通道25穿過殼體21縱向延伸。各模塊均包括適於沿著殼體21的內壁縱向運動的移位套筒22。移位套筒22包括圍繞該套筒的周向布置的一個或多個徑向延伸的埠 28。殼體21還包括繞殼體周向間隔開的一個或多個徑向延伸的埠28。移位套筒22中的埠 28的數量對應於殼體21中的流體埠 27的數量。移位套筒22包括聯頂座或球座35。球座35的尺寸因組件中的模塊而異，最下方模塊20具有最小的球座，而最上方的模塊5具有最大的球座。
殼體21可包括多個噴嘴孔23，其貫通殼體21的壁縱向延伸，用於接納可互換的噴射嘴24。噴射嘴24可以以任何合適的手段保持在噴嘴孔23中，例如通過配合螺紋、卡環、焊接等。噴射嘴可具有多種孔口尺+。噴嘴口的尺寸可預先確定，以實現用於具體酸化作業的期望流體液壓。一部分噴嘴孔可以被有選擇地堵塞，以實現最佳流率和橫過其餘噴嘴的壓降。通常，工作噴射嘴的數量和尺寸反映出用於處理給定產層的期望動能。
最初，通過一個或多個剪切螺釘30在閉合位置將移位套筒22安裝至殼體21，使得移位套筒跨騎噴嘴孔23、噴射嘴24和流體流埠 27。密封件32密封移位套筒22與殼體21之間的環形空間。彈性體密封件32可以是O形環密封件、模製密封件或其它油田中常用的密封件。模塊的其餘部件可由普通油田材料製造，包括各種鋼合金。
如圖3中所示，可將對中聯接器40安裝至殼體21的下端。對中聯接器40不僅將模塊連接至下尾管4，而且使模塊和組件在井眼中對中。對中聯接器40包括多個對中肋，對中肋之間具有相鄰的流體流動通道。
如圖1中所示，用於有選擇地使井眼中的多個層段或目標增產的組件包括組裝在尾管管柱中的多個模塊。通過改變模塊之間的尾管長度，操作者可將各個模塊間隔開，使得模塊與待增產的各期望產出層段或目
標相鄰。所述選擇性通過改變移位套筒22上的聯頂座35的尺寸而提供。最下方模塊20具有最小的球座35，即任一模塊中的用於捕獲該最小的球的最小內徑。組件中的最後一個模塊的上一模塊具有略大的球座35，以此類推，直至最上方模塊，最上方模塊具有最大的球座，即任一模塊中的最大內徑。因而，組件的致動球從最下方模塊至最上方模塊直徑增大。在操作中，圖1的組件進入從封隔器3懸垂的井眼中。封隔器在預定位置設置在套管鞋附近的生產套管中。尾管4和模塊5、 10、 15和20在套管鞋下方延伸至裸眼中。這些模塊在尾管管柱中間隔開，使得各特定模塊與操作者期望增產的產層相鄰。增產處理開始於最下層，並向井眼上方推進。沿工作管柱向下將適當尺寸的球投落或泵送到組件中，直至其著落在最下方模塊20中的移位套筒22的座35上。工作管柱和組件內的壓力增大，直到作用在致動球和球座上的力超過剪切螺釘30的剪斷值。 一旦剪切螺釘30被剪斷，移位套筒22就向下移位至抵靠殼體21的肩部42的處理位置。如圖3中所示，當移位套筒處於打開或處理位置時，噴射嘴24與中央通道25連通。 一旦落座，球37就會阻止酸從組件的底部出來。接著酸被以期望速率通過噴射嘴24泵送以酸化並腐蝕噴射嘴附
近的井眼。通過噴射嘴泵送的酸產生的動能以機械方式侵蝕掉噴嘴附近
的井眼巖層，如圖3中所示。
在完成最下方產層或目標的酸化增產處理時，沿工作管柱向下將略大的球投落或泵送到組件中，其穿過上方模塊並落在模塊15的球座上。工作管柱內的壓力再次增大，從而使移位套筒從閉合位置移位到打開位置，使得模塊15的噴射嘴暴露。於是，酸通過模塊15的噴射嘴泵送而酸化並腐蝕模塊附近的井眼。模塊15中的球防止酸向下流至模塊20。
通過使依次增大的球掉落或泵送到組件中並重複上述順序而有選擇地酸化或處理所關注的其餘產層或其餘目標。在完成所有產層的增產處理時，可將封隔器從生產套管解除，.從而可將組件從井中拔出。
所述組件允許操作者在單次下鑽中有選擇地使井眼中的多個產層增產。通過使依次增大的致動球掉落，操作者可使套筒在連續模塊中移位，接著將期望體積的鹽酸或其它類型的酸擠壓並噴射到關注的產層中。通過藉助模塊中的噴嘴使酸轉向，酸在擠壓壓力下將以高速度衝擊井眼。酸的動能會侵蝕掉井眼，從而除了利用酸穿透巖層以外還會形成巖洞。酸化及井眼侵蝕會提高油或其它碳氫化合物在這些位置處流入井眼中的能力。因而，通過消散塞住巖層孔的物質(例如細屑、石蠟或粘土或降低了地層的孔隙度和滲透性的其它物質)而以機械方式和化學方式處理井眼。通過在井眼的表面處噴射出大的巖洞，降低了油或氣流入井眼中的阻力。儘管不限於這樣的應用，但是本發明非常適於利用例如鹽酸使鈣質地層增產。
圖4中示出了用在本發明的組件中的模塊的另選實施方式。該模塊具有大致管狀的殼體51，其包括頂部接頭(sub) 45、噴嘴體42以及底部接頭44。中央通道51a縱向延伸而穿過模塊。頂部接頭45的上部包括用於將模塊連接至上尾管4的內螺紋。頂部接頭45在其下端包括外螺紋，用於將頂部接頭45連接至噴嘴體42。噴嘴體42包括用於與頂部接頭45的外螺紋配合的內螺紋。噴嘴體42在其最下端還包括外螺紋，用於與底部接頭44的上端的內螺紋配合。底部接頭44在其最下端包括用於與對中聯接器40上的內螺紋配合的螺紋。對中聯接器40螺紋連接至下尾管4。
噴嘴體42還可通過一個或多個緊定螺釘52進一步固定至頂部接頭 45。類似地，噴嘴體42還可通過一個或多個緊定螺釘53進一步固定至 底部接頭45。噴嘴體42具有貫通其鑽出的多個徑向延伸的噴嘴口 58。 噴嘴口 58繞噴嘴體42的外周延伸。噴嘴口 58的數量和尺寸可根據各期 望產層處的增產處理所需的流體流特性而因模塊而異。作為示例，噴嘴 體42可包括直徑範圍在1/16至3/16英寸，繞噴嘴體的外周以大約45度 隔開的八個噴嘴口。
移位套筒46適於沿著殼體51的內壁縱向運動。套筒46包括一個或 多個徑向延伸的流體埠 50。通過多個密封件54密封移位套筒46與頂 部接頭45、噴嘴體42及底部接頭44的內壁之間的環形空間。通過使適 當尺寸的移位球(未示出)落座在球座60上而使套筒46從跨騎噴嘴口 58的閉合位置移位至圖4中所示的增產位置。套筒46最初由一個或多個 剪切螺釘48保持在閉合位置。在移位球落座在球座60 (未示出)上之後， 管壓增大，直至剪切螺釘48剪斷，從而允許移位套筒46向下縱向運動 至增產位置。肩部62可設置成阻擋套筒46的向下運動。在增產位置， 流體埠 50與底部接頭44中的對應數量的流體埠 65 (如虛線所示) 對準。流體埠65貫通底部接頭徑向延伸，並沿著同一平面與剪切螺釘 48間隔例如45度。
操作者可利用可互換的噴嘴體42改變模塊中的噴嘴口的尺寸和數 量。可互換的噴嘴體為操作者提供了使用圖2的實施方式中所述的可互 換的噴射嘴的另選方案。噴嘴體42可由石油工業中常用的各種鋼合金制 成，或者可由高鉻材料或熱處理金屬製成，以提高噴嘴口 58的抗腐蝕性。 模塊的包括頂部接頭45、底部接頭44以及移位套筒46在內的其它部分 可由油田中常用的各種鋼合金製成。
儘管圖2和圖4中示出了模塊的不同實施方式，但是通過對比這些 圖中的模塊的相應球座可更容易地理解有選擇地致動組件的不同模塊的 方法。如可看出的，圖4的模塊中的球座60的內徑明顯大於圖2的模塊 中的球座35的內徑。因而，用於座35的致動球可容易地穿過球座60並繼續穿過該組件，直至其落座在更下面的模塊的座35上。因此，操作者 可通過使逐漸增大的致動球掉落或移動到組件中而有選擇地從底部向上 致動組件中的模塊，從而允許操作者在單次下鑽中有選擇地對多個產層 進行增產。
儘管上述實施方式利用依次增大的球致動，然而應當容易理解，可 通過其它手段致動這些模塊。例如，模塊的移位套筒可容易地適於通過 使適當尺寸的飛鏢、棒、塞等沿組件向下掉落或泵送而被致動。另選的 是，各移位套筒可包括選擇性輪廓，例如Otis "X"或"R"型輪廓，並 且用於特定套筒的致動裝置應包括具有配合輪廓的鎖定機構。在這樣的 實施方式中，致動裝置將穿過除具有有著配合輪廓的移位套筒的模塊之 外的所有模塊。
圖5示出用水泥將組件1粘結到開放井眼2中的過程。穿過安裝至 管柱104的多個模塊5、 10、 15和20沿管柱104向下泵送水泥130。浮 箍100連接至與最下方模塊20相連的對中聯接器。另選的是，浮箍IOO 可直接連接至最下方模塊20或者管柱104的位於最下方模塊20的部分。 通過連接至浮箍100的鞋管110和浮鞋120泵送水泥130。水泥130退出 浮鞋120並填充管柱104與開放井眼2之間的環形部，以將管柱104粘 結在開放井眼2中。
沿管柱104向下泵送刮塞140，使其位於沿管柱104向下泵送的水 泥130的尾端。刮塞140刮擦管柱104，從而從管柱104的內部以及模塊 5、 10、 15及20的內部移除水泥130。刮塞140被泵送至管柱104的端 部，從而移除管柱104內的水泥103，直至其到達浮鞋120處。另選的是， 刮塞140可落座在浮箍100中。還可沿管柱104向下泵送至少一個刮球 150，以移除殘留在管柱104或模塊5、 10、 15及20內的任何殘餘水泥 130。可儘量沿管柱104向下泵送多個刮球150，以刮除管柱104和模塊 5、 10、 15及20的任何殘餘水泥130。刮球150可由天然橡膠或允許刮 球刮擦管柱104的其它材料構成。此外，如受益於本公開的本領域技術 人員將會理解的那樣，可利用具有不同外徑的多個刮球150，以確保移除 殘餘水泥130。用於刮擦管柱104以及模塊5、 10、 15及20的刮球150商業提供的天然生橡膠構成的鑽管刮球。
接著，可沿管柱104向下泵送酸溶液170 (例如醋酸)以移動水泥 130以及刮塞140和刮球150。酸溶液170可防止任何殘餘水泥130硬化 或固化在管柱104以及模塊5、 10、 15及20內。此外，酸溶液170還可 在增產過程如以上所述那樣開始時，使在模塊位置處位於管柱104的外 部的水泥130破碎或斷裂。可在水泥130與酸溶液170之間的隔離流體 160中沿管柱104向下泵送刮球150，以有助於保護刮球150不被酸溶液 170損壞。可沿著管柱104向下泵送酸溶液170，直至各模塊的中央通道 都含有酸溶液170。在將酸溶液170泵送並保持在管柱104中之後，操作 者將允許管柱104外部的水泥130固化而將管柱104粘結在開放井眼2 中。在固化過程中管柱104內的酸溶液170的存在確保模塊內的可滑動 套筒在被致動時正常運作。
圖6示出了被水泥粘結在開放井眼2中的組件1。此時，可將流體 泵送至管柱104內，直至液壓將最下方模塊5的滑動套筒移動至其打開 位置。在套筒處於其打開位置之後，酸溶液170可通過徑向通道退出並 開始毀壞並移除已在模塊附近形成的水泥130。接著， 一旦將所關注的產 層處的水泥移除，流體就會使巖層斷裂。如以上所述致動下一模塊並重 復該過程，直至所關注的產層均已被增產。
儘管已示出並描述了各種實施方式，但是本發明不應局限於此，並 且如本領域技術人員將清楚的，應理解本發明包括所有這樣的修改和變 型。部件的構造和布局的細節的其它多種變化對於本領域技術人員來說 是顯而易見的，並且這些變化包內含在本發明的精神以及所附權利要求 的範圍內。
權利要求
1、一種用於有選擇地使油井和氣井中的多個產層增產的系統，該系統包括管柱；在所述管柱中在預定位置處間隔開的多個模塊，其中各模塊均包括殼體，該殼體具有從其貫通的中央通道；其中所述管柱和所述多個模塊被水泥粘結到所述井中；貫通所述殼體徑向延伸的多個通道；以可滑動的方式安裝在所述殼體內的移位套筒，其中該移位套筒可從位於所述徑向通道上方的閉合位置運動到打開位置，所述徑向通道藉此與所述殼體的所述中央通道連通，並且其中所述移位套筒包括用於接納致動球的球座，該致動球用於使所述移位套筒從所述閉合位置移位至所述打開位置；以及刮塞，該刮塞適於穿過所述多個模塊沿所述管柱向下行進。
2、 如權利要求1所述的系統，其中最下方模塊適於接納致動球，並且所述組件中的各接連模塊與其緊下方的模塊相比適於接納更大的致動球。
3、 如權利要求l所述的系統，該系統還包括至少一個刮球。
4、 如權利要求1所述的系統，其中所述至少一個刮球為天然橡膠。
5、 如權利要求l所述的系統，其中所述球座的尺寸因模塊而異，最下方模塊具有最小的球座，所述組件中的各接連模塊與其緊下方的模塊相比具有更大的球座。
6、 如權利要求1所述的系統，其中所述管柱利用酸溶性水泥粘結在所述井中。
7、 如權利要求1所述的系統，其中各徑向通道包括噴射嘴。
8、 如權利要求1所述的系統，其中各殼體還包括噴嘴體，並且其中噴射通道貫通所述噴嘴體徑向延伸。
9、 如權利要求8所述的系統，其中各殼體還包括連接至所述噴嘴體的上端的頂部接頭以及連接至所述噴嘴體的下端的底部接頭。
10、 一種用於有選擇地使油井和氣井中的多個產層增產的系統，該系統包括管柱；在所述管柱中在預定位置處間隔開的多個模塊，其中各模塊均包括殼體，該殼體具有從其貫通的中央通道；其中所述管柱和所述多個模塊被水泥粘結到所述井中；貫通所述殼體徑向延伸的多個通道；以可滑動的方式安裝在所述殼體的中央通道內的移位套筒，其中該移位套筒可從位於所述徑向通道上方的閉合位置運動到打開位置，所述徑向通道藉此與所述殼體的所述中央通道連通，並且其中所述移位套筒適於接納用於使所述移位套筒從所述閉合位置移位至所述打開位置的致動裝置；以及刮塞，該刮塞適於穿過所述致動裝置沿所述管柱向下行進。
11、 如權利要求10所述的系統，該系統還包括至少一個刮球，其中所述刮球適於穿過所述致動裝置沿所述管柱向下行進。
12、 如權利要求10所述的系統，其中最下方模塊適於接納致動裝置，並且所述系統中的各接連模塊與其緊下方的模塊相比適於接納更大的致動裝置。
13、 如權利要求10所述的系統，其中所述致動裝置為球、飛鏢、棒或塞。
14、 一種用於有選擇地使油井和氣井中的多個產層增產的方法，該方法包括將一組件定位在所述井中，該組件包括連接至管柱的多個模塊，其中各模塊鄰近待增產的產層定位，並且各模塊均包括具有中央通道的殼體、貫通所述殼體徑向延伸的一個或多個通道以及以可滑動的方式安裝在所述殼體內的移位套筒，其中所述移位套筒適於接納一致動球，該致動球用於使所述移位套筒從位於所述徑向通道上方的閉合位置移位至打開位置，所述徑向通道藉此與所述殼體的所述中央通道連通；沿著所述管柱向下泵送水泥並將水泥泵送至所述管柱與井眼之間的環形部中；沿著所述管柱向下泵送刮塞；沿著所述管柱向下泵送酸溶液；使所述環形部中的水泥固化；利用針對各接連模塊的逐漸增大的致動球，以最下方模塊為開始以最上方模塊為結束，依次將各模塊中的所述移位套筒移動至所述打開位置，藉此有選擇地從與各產層相鄰的模塊開始從最下方產層至最上方產層依次毀壞固化的水泥並對各產層進行增產。
15、 如權利要求14所述的方法，該方法還包括沿所述管柱向下泵送至少一個刮球。
16、 如權利要求15所述的方法，其中在隔離流體中沿所述管柱向下泵送所述至少一個刮球。
17、 如權利要求15所述的方法，其中所述至少一個刮球為天然橡膠刮球。
18、 如權利要求14所述的方法，其中沿著所述管柱向下泵送的所述酸溶液為鹽酸。
19、 如權利要求14所述的方法，其中所述刮塞為柔性刮塞。
全文摘要
用於有選擇地使油井和氣井的井眼中的多個產層增產的系統和方法，該系統被水泥粘結在井眼內。所述系統包括連接在管柱(4)中的多個模塊(5，10，15，20)，其中這些模塊可有選擇地被致動以使與模塊相鄰的產層增產。各模塊包括套筒(22)，其可在閉合位置與處理位置之間移位，在處理位置中多個徑向通道(23)暴露於組件的中央通道(25)。所述系統包括刮塞以及酸溶液，所述刮塞適於穿過多個模塊中的各種尺寸的球座，所述酸溶液被泵送到所述管柱中以毀壞產層處的水泥。所述系統可包括至少一個天然橡膠刮球，以從管柱移除殘餘水泥。
文檔編號E21B34/00GK101675212SQ200880014377
公開日2010年3月17日 申請日期2008年2月29日 優先權日2007年3月1日
發明者博比·弗蘭克·麥克米林, 阿維爾·Z·奧爾蒂茲, 馬克·齊默爾曼 申請人:Bj服務公司