ЗАБОЙНАЯ КОМПОНОВКА ЗАКАНЧИВАНИЯ И СПОСОБ ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИНЫ В ПОДЗЕМНОМ ПЛАСТЕ Российский патент 2011 года по МПК E21B43/10 E21B43/11 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится, в общем, к подземным работам и, более конкретно к способам изоляции представляющих интерес локальных областей для подземных работ.

В некоторых скважинах необходимо индивидуальное и избирательное создание многочисленных гидроразрывов вдоль ствола скважины на некотором расстоянии друг от друга. Многочисленные гидроразрывы должны иметь адекватную проницаемость, чтобы наиболее возможное количество углеводородов нефтегазоносного коллектора могло быть выпущено/добыто в ствол скважины. При проведении обработки коллектора для интенсификации притока из ствола скважины, особенно ствола с большим отклонением или горизонтального ствола, сложно контролировать создание гидроразрывов в многочисленных зонах вдоль ствола скважины при отсутствии цементирования хвостовика в стволе скважины и механической изоляции подземного пласта, обрабатываемого гидроразрывом от пластов, подвергшихся гидроразрыву ранее, или от пластов, которые еще не подвергались гидроразрыву.

Один обычный способ гидроразрыва подземного пласта, пройденного стволом скважины, включает в себя цементирование сплошного хвостовика в боковой секции ствола скважины, выполнение обычного этапа взрывного перфорирования и выполнение этапов гидроразрыва в стволе скважины. Другой обычный способ включает в себя цементирование хвостовика и существенное ограничение количества перфорационных каналов, часто с использованием тесно сгруппированных комплектов перфорационных каналов, с общим количеством перфорационных каналов, предназначенным для ограничения притока, дающим противодавление около 100 фунт/дюйм² (7 кг/см²) или более; в некоторых случаях, противодавление может достигать 1000 фунт/дюйм² (70 кг/см²) гидравлического сопротивления. Такая технология, в общем, именуется технологией перфорирования «ограниченного входа».

В одном обычном способе гидроразрыва осуществляют перфорирование и гидроразрыв первой области пласта и устанавливают песчаную пробку в ствол скважины в некоторой точке над гидроразрывом, например, в сторону башмака. Песчаная пробка может препятствовать любому значимому притоку в первую область пласта, и, тем самым, может ограничивать поглощение текучей среды в пласт, в то время как второй, верхний участок пласта перфорируют и обрабатывают для интенсификации притока гидроразрывом. Гибкую насосно-компрессорную трубу можно использовать для развертывания стреляющих перфораторов для перфорирования последующих интервалов, подвергающихся обработке, поддерживая управление скважиной и целостность песчаной пробки. Обычно, гибкую насосно-компрессорную трубу и стреляющие перфораторы поднимают из скважины перед выполнением последующих этапов гидроразрыва. Каждый этап гидроразрыва может заканчиваться распространением песчаных пробок по перфорационным каналам посредством увеличения концентрации песка и одновременного уменьшения скоростей прокачки до образования моста. Увеличенную целостность песчаной пробки можно получить при выполнении того, что общеизвестно в сервисных компаниях цементирования как технология «импульсного цементирования под давлением». Однако недостаток данной технологии заключается в том, что она требует многочисленных рейсов в скважину для выполнения различных этапов обработки пласта и изоляции.

Давление, требуемое для продолжения распространения гидроразрыва, присутствующее в подземном пласте, можно именовать «давлением распространения гидроразрыва». Обычные работы перфорирования и последующие работы гидроразрыва могут обуславливать нежелательное падение давления, воздействующего на пласт, ниже давления распространения гидроразрыва на некоторый период времени. В некоторых вариантах осуществления работ обычного перфорирования и гидроразрыва пласт может подвергаться давлению, скачущему выше и ниже давления распространения гидроразрыва. Например, если работу гидроструйного инструмента временно остановить, например, чтобы убрать гидроструйный инструмент или удалить обломки выбуренной породы из ствола скважины перед продолжением закачки текучей среды гидроразрыва, пласт может испытывать воздействие циклического изменения давления.

Циклическое изменение давления может являться проблематичным для чувствительных пластов. Например, некоторые подземные пласты могут разрушаться под воздействием циклического изменения давления во время работ гидроразрыва, что может приводить к созданию многочисленных нежелательных микрогидроразрывов, вместо одного доминирующего гидроразрыва. Дополнительно к этому, некоторые обычные работы перфорирования (например, перфорирование с использованием инструментов на каротажном кабеле) часто могут повреждать чувствительный пласт, разрушая его в области перфорирования так, что уменьшается вероятность успешного получения одного доминирующего гидроразрыва в результате последующих работ гидроразрыва.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно изобретению создана забойная компоновка заканчивания, содержащая обсадную трубу, приспособленную для установки в ствол скважины в подземном пласте и содержащую, по меньшей мере, один проницаемый хвостовик, одну или несколько гидромониторных насадок, создающих струю текучей среды и расположенных вокруг обсадной трубы, инструмент подачи текучей среды, расположенный в обсадной трубе и способный перемещаться вдоль обсадной трубы, компоновку сдвоенного пакера, способную, по существу, изолировать инструмент подачи текучей среды от кольцевого пространства, образованного между инструментом подачи текучей среды и обсадной трубой.

Компоновка может дополнительно содержать, по меньшей мере, одно окно, выполненное в обсадной трубе и приспособленное для избирательного прохождения потока текучей среды через, по меньшей мере, одну гидромониторную насадку, создающую струю текучей среды.

Обсадная труба может быть закреплена в стволе скважины для создания множества зон в подземном пласте.

Обсадная труба может быть закреплена, по меньшей мере, одним пакером обсадной колонны, расположенным в кольцевом пространстве между обсадной трубой и стволом скважины.

Обсадная труба может быть закреплена цементным составом, расположенным в кольцевом пространстве между обсадной трубой и стволом скважины.

По меньшей мере, одна из множества зон может включать в себя, по меньшей мере, одну гидромониторную насадку, создающую струю текучей среды и, по меньшей мере, один проницаемый хвостовик.

Согласно изобретению создан способ заканчивания скважины в подземном пласте, содержащий следующие стадии:

оборудование обсадной трубы, приспособленной для установки в ствол скважины в подземном пласте и содержащей, по меньшей мере, один проницаемый хвостовик;

оборудование одной или нескольких гидромониторных насадок, создающих струю текучей среды и расположенных вокруг обсадной трубы;

оборудование инструмента подачи текучей среды, расположенного в обсадной трубе и способного перемещаться вдоль обсадной трубы;

оборудование компоновки сдвоенного пакера, приспособленной для, по существу, изоляции инструмента подачи текучей среды от кольцевого пространства, образованного между инструментом подачи текучей среды и обсадной трубой;

выполнение операции заканчивания скважины.

Способ может дополнительно содержать оборудование, по меньшей мере, одного окна, приспособленного для избирательного прохождения потока текучей среды через, по меньшей мере, одну гидромониторную насадку, создающую струю текучей среды.

Обсадная труба может быть закреплена в стволе скважины для создания множества зон в подземном пласте.

Способ может дополнительно содержать оборудование, по меньшей мере, одного пакера обсадной колонны в кольцевом пространстве между обсадной трубой и стволом скважины для закрепления обсадной трубы в стволе скважины.

Способ может дополнительно содержать подачу цементного состава в кольцевое пространство между обсадной трубой и стволом скважины для закрепления обсадной трубы в стволе скважины.

По меньшей мере, одна из множества зон может включать в себя, по меньшей мере, одну гидромониторную насадку, создающую струю текучей среды, и, по меньшей мере, один проницаемый хвостовик.

Признаки и преимущества настоящего изобретения должны быть понятны специалисту в области техники. Хотя специалистами в области техники может быть выполнен ряд изменений в объеме настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 показан схематичный вид сечения иллюстративной компоновки заканчивания скважины, иллюстрирующий перфорирование подземного пласта.

На фиг.2А и 2В показаны схематичные виды сечения иллюстративных компоновок обсадной колонны с окном согласно настоящему изобретению, на фиг.2А показана иллюстративная компоновка обсадной колонны с окном в закрытом положении, на фиг.2В показана иллюстративная компоновка обсадной колонны с окном в открытом положении.

На фиг.3А-3D показаны схематичные виды сечения, иллюстрирующие различное размещение насадок, создающих струю текучей среды, в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.2А и 2В.

На фиг.4А и 4В показаны схематичные виды сечения иллюстративной компоновки заканчивания скважины, сконструированной согласно варианту осуществления изобретения, показанному на фиг.2А и 2В, на фиг.4А показано перфорирование и гидроразрыв подземного пласта, на фиг.4В показана добыча из подземного пласта.

На фиг.5 показан схематичный вид сечения иллюстративной компоновки заканчивания скважины согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.5А показан вариант осуществления изобретения насадок, создающих струю текучей среды, описанных в данном документе.

На фиг.5В и 5С показано использование варианта осуществления изобретения, показанного на фиг.5, при операции заканчивания скважины, на фиг.5В показано перфорирование и гидроразрыв подземного пласта, на фиг.5С показана добыча из подземного пласта.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Показанная на фиг.1 иллюстративная компоновка 100 заканчивания расположена в стволе 102 скважины, соединенном с поверхностью 104 и проходящем вниз через подземный пласт 106. Ствол 102 скважины может быть пробурен в подземном пласте 106 с использованием обычной (или будущей) технологии бурения и может проходить по существу вертикально к поверхности 104 или отклоняться на любой угол от поверхности 104. В некоторых случаях, весь ствол 102 скважины или его участки могут быть вертикальными, наклонно-направленными, горизонтальными и/или искривленными.

Обсадная труба 108 может проходить через, по меньшей мере, участок ствола 102 скважины. В некоторых вариантах осуществления изобретения обсадная труба 108 может быть частью обсадной колонны, соединенной с поверхностью 104. В некоторых вариантах осуществления изобретения обсадная труба 108 может представлять собой хвостовик, соединенный с предыдущей обсадной колонной. Обсадная труба 108 может быть зацементированной или не зацементированной в подземный пласт 106. Если обсадная труба 108 не зацементирована, она может содержать один или несколько проницаемых хвостовиков или сплошных хвостовиков. При использовании в данном документе, термин «проницаемый хвостовик» включает в себя, но без ограничения этим, фильтры, щели и заранее выполненную перфорацию. Специалисту в данной области техники должно быть ясно, следует обсадную трубу 108 цементировать или нет и должна ли обсадная труба 108 содержать один или несколько проницаемых хвостовиков.

Обсадная труба 108 включает в себя одну или несколько гидромониторных насадок 110, создающих струю текучей среды. При использовании в данном документе, термин «гидромониторная насадка, создающая струю текучей среды», относится к любой неподвижной детали, которую можно соединять с отверстием для пропуска текучей среды через нее, чтобы скорость струи текучей среды на выходе превышала скорость струи текучей среды на входе. В некоторых вариантах осуществления изобретения гидромониторные насадки 110, создающие струю текучей среды, могут быть разнесенными по длине обсадной трубы 108 так, что когда обсадная труба 108 спущена в ствол 102 скважины, гидромониторные насадки 110 должны находиться вблизи локальной области, представляющей интерес, например, зон 112 в подземном пласте 106. При использовании в данном документе, термин «зона» относится просто к участку пласта и не подразумевает конкретного геологического слоя или образования. Как должно быть понятно специалисту в данной области техники, обсадная труба 108 может иметь любое количество гидромониторных насадок, создающих струю текучей среды, выполненных в различных комбинациях вдоль и вокруг обсадной трубы 108.

После того, как ствол 102 скважины пробурен и, если необходимо, обсажен, текучую среду 114 можно прокачивать по обсадной трубе 108 и через гидромониторные насадки 110, создающие струю текучей среды, для образования струй 116 текучей среды. В одном варианте осуществления изобретения текучая среда 114 прокачивается через гидромониторные насадки 110, создающие струю текучей среды, со скоростью, достаточной для выполнения перфорационных каналов 118 струями 116 текучей среды. В одном варианте осуществления изобретения после выполнения перфорационных каналов 118 текучая среда 114 прокачивается через обсадную трубу 108 и гидромониторные насадки 110 под давлением, достаточным для образования трещин или гидроразрывов 120 вдоль перфорационных каналов 118.

Как должно быть понятно специалисту в данной области техники, состав текучей среды 114 можно менять для улучшения свойств, желательных для данной функции, то есть состав текучей среды 114, используемой во время гидроразрыва, может отличаться от состава, используемого во время перфорирования. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения текучая среда кислотной обработки может закачиваться в пласт 106 через обсадную трубу 108 после создания перфорационных каналов 118, и незадолго до (или во время) возникновения трещин или гидроразрывов 120. Текучая среда кислотной обработки может разъедать пласт 106 вдоль трещин или разрывов 120, тем самым, расширяя их. В некоторых вариантах осуществления изобретения текучая среда кислотной обработки может растворять мелкодисперсный материал, что может дополнительно улучшать приток в трещины или гидроразрывы 120. В другом варианте осуществления настоящего изобретения расклинивающий агент может быть включен в состав текучей среды 114, проходящей в трещины или гидроразрывы 120, и может предотвращать последующее закрытие трещин или гидроразрывов 120.

Для вариантов осуществления изобретения, в которых обсадная труба 108 не зацементирована в подземный пласт 106, можно использовать кольцевое пространство 122 совместно с обсадной трубой 108 для прокачки текучей среды 114 в подземный пласт 106. Кольцевое пространство 122 можно также использовать для приема выходящей на поверхность текучей среды 114 во время выполнения перфорационных каналов 118. Кольцевое пространство 122 можно также закрывать любым подходящим средством (например, закрытием задвижки, (не показано) на поверхности 104). Дополнительно к этому, специалист в данной области техники, пользующийся преимуществами данного изобретения, должен знать, следует ли закрывать кольцевое пространство 122.

На фиг.2А и 2В показана иллюстративная компоновка 200 обсадной колонны с окном, приспособленная для использования в настоящем изобретении. При использовании в данном документе, термин «обсадная колонна с окном» относится к секции обсадной колонны, выполненной с возможностью обеспечения избирательного доступа к одной или нескольким заданным зонам прилегающего подземного пласта. Как должно быть понятно специалисту в данной области техники, пользующемуся преимуществами данного изобретения, обсадная колонна с окном имеет окно, которое оператор может избирательно открывать и закрывать, например, перемещаемой втулкой 204. Как должно быть понятно специалисту в данной области техники, пользующемуся преимуществами данного изобретения, компоновка 200 обсадной колонны с окном может иметь многочисленные конфигурации и использовать различные механизмы для избирательного доступа к одной или нескольким заданным зонам прилегающего подземного пласта. Иллюстративная компоновка 200 обсадной колонны с окном включает в себя, по существу, цилиндрическую внешнюю обсадную трубу 202, вмещающую перемещаемую втулку 204. Внешняя обсадная труба 202 включает в себя одно или несколько отверстий 206, обеспечивающих сообщение текучей среды из внутреннего объема внешней обсадной трубы 202 с прилегающим подземным пластом (не показано). Отверстия 206 выполнены так, что гидромониторные насадки 208, образующие струю текучей среды, можно соединить с ними. В некоторых вариантах осуществления, например, иллюстративной компоновке 200 обсадной колонны с окном, гидромониторные насадки 208, создающие струю текучей среды, могут ввинчиваться в отверстия 206. Гидромониторные насадки 208 можно изолировать от кольцевого пространства 210 (образованного между внешней обсадной трубой 202 и перемещаемой втулкой 204) посредством соединения уплотнений или барьеров 212 давления с внешней обсадной трубой 202.

Перемещаемая втулка 204 включает в себя одно или несколько отверстий 214, выполненных так, что, как показано на фиг.2А, при этом отверстия 214 можно избирательно смещать от отверстий 206 для предотвращения перемещения текучей среды из внутреннего пространства втулки 204 в прилегающий подземный пласт (не показано). Втулка 204 может сдвигаться вдоль оси поворотно или комбинированно, так чтобы, как показано на фиг.2В, отверстия 214 избирательно совмещались с отверстиями 206 для перемещения текучей среды из внутреннего объема втулки 204 в прилегающий подземный пласт. Втулку 204 можно сдвигать посредством сдвигающего инструмента, механизма с гидроприводом или механизма со сбросом шарика.

Как показано на фиг.3А-3D, компоновка обсадной колонны с окном, приспособленная для использования в настоящем изобретении, например, иллюстративная компоновка 200 обсадной колонны с окном, показанная на фиг.2А и 2В, может включать в себя гидромониторные насадки 300, создающие струю текучей среды, в различных конфигурациях. На фиг.3А показаны гидромониторные насадки 300, соединенные с отверстиями 302 через внутреннюю поверхность 304 внешней обсадной трубы 306. На фиг.3В показаны гидромониторные насадки 300, соединенные с отверстиями 302 через внешнюю поверхность 308 внешней обсадной трубы 306. На фиг.3С показаны гидромониторные насадки 300, соединенные с отверстиями 310 через внешнюю поверхность 312 перемещаемой втулки 314. На фиг.3D показаны гидромониторные насадки 300, соединенные с отверстиями 310 через внутреннюю поверхность 316 втулки 314.

Как показано на фиг.4А, иллюстративная компоновка 400 заканчивания скважины включает в себя обсадную трубу 402 с открытым окном и обсадную трубу 404 с закрытым окном, выполненные в обсадной колонне 406. Альтернативно, компоновке 400 заканчивания скважины можно избирательно придать конфигурацию с обсадной трубой 404 с открытым окном и обсадной трубой 402 с закрытым окном, чтобы окна в обеих обсадных трубах 402 и 404 были открыты или чтобы окна в обеих обсадных трубах 402 и 404 были закрыты.

Текучую среду 408 можно прокачивать вниз по обсадной трубе 406 и подавать посредством гидромониторных насадок 410, создающих струю текучей среды обсадной трубы 402 с открытым окном, на поверхность ствола 412 в зоне 414 подземного пласта 416. Текучая среда 408 не должна перемещаться через гидромониторные насадки 418 обсадной трубы 404 с закрытым окном, при этом изолируя зону 420 подземного пласта 416 от любых операций заканчивания скважины, проводимых через обсадную трубу 402 с открытым окном, охватывающих зону 414.

В одном варианте осуществления изобретения текучая среда 408 прокачивается через гидромониторные насадки 410 со скоростью, достаточной для выполнения перфорационных каналов 424 струями 422 текучей среды. В одном варианте осуществления изобретения после образования перфорационных каналов 424 текучая среда 408 прокачивается по обсадной колонне 406 и через гидромониторные насадки 410 под давлением, достаточным для образования трещин или разрывов 426 вдоль перфорационных каналов 424.

В некоторых вариантах осуществления изобретения гидромониторные насадки 410 могут выполнять из состава, имеющего возможность постепенного изнашивания при перемещении текучей среды 408 из обсадной колонны 406 в подземный пласт 416. При использовании в данном документе, термин «изнашивание» включает в себя любой механизм, обуславливающий эрозию, растворение, уменьшение или иную деградацию гидромониторных насадок, создающих струю текучей среды. Например, гидромониторные насадки 410 могут быть выполнены из материала, который должен деградировать во время перфорирования, гидроразрыва, кислотной обработки или обработки для интенсификации притока, тем самым, обеспечивая приток добываемой текучей среды 428, как показано на фиг.4В, из подземного пласта 416, через отверстия 430, и вверх по обсадной колонне 406 на поверхность 432. Для примера, но не для ограничения, в некоторых вариантах осуществления изобретения можно использовать абразивные компоненты в текучей среде 408 для резки прилегающего пласта. В таких вариантах осуществления изобретения гидромониторные насадки 410 можно выполнять из мягкого материала, такого как обычная сталь, так чтобы абразивные компоненты текучей среды 408 могли вызывать эрозию гидромониторных насадок 410. В некоторых вариантах осуществления изобретения можно вводить кислоту в текучую среду 408. В таких вариантах осуществления изобретения гидромониторные насадки 410 можно выполнить из растворимых кислотой материалов, таких как оксид алюминия. Другие подходящие материалы, чувствительные к кислоте, могут включать в себя керамические материалы, такие как оксид алюминия, зависящие от структуры и/или связующих из керамических материалов. Специалист в данной области техники, пользующийся преимуществами данного изобретения, должен быть информирован о дополнительных комбинациях материалов для выполнения гидромониторных насадок 410 и составах текучих сред 408, таких, чтобы гидромониторные насадки 410 изнашивались под воздействием прохода текучей среды 408 через них. Таким образом, оператор может связывать действия по интенсификации притока и добыче в отношении зон 414 и 420 избирательно и совместно.

Как показано на фиг.5, иллюстративная компоновка 500 заканчивания расположена в стволе 502 скважины, соединенном с поверхностью 504 и проходящем вниз через подземный пласт 506. Ствол 502 скважины может быть пробурен в подземный пласт 506 с использованием обычных (или будущих) технологий бурения и может проходить, по существу, вертикально к поверхности 504 или может отклоняться под любым углом к поверхности 504. В некоторых случаях весь ствол или участки ствола 502 скважины могут быть вертикальными, наклонно-направленными, горизонтальными и/или искривленными.

Обсадная труба 508 может проходить через, по меньшей мере, участок ствола 502 скважины. В некоторых вариантах осуществления изобретения обсадная труба 508 может частью обсадной колонны, соединенной с поверхностью 504. В некоторых вариантах осуществления изобретения обсадная труба 508 может быть хвостовиком, соединенным с находящейся выше обсадной колонной. Обсадная труба 508 может быть или не быть закрепленной в стволе 502 скважины. При закреплении обсадная труба 508 может быть закреплена пакерами 510 обсадной колонны или может быть зацементирована в подземный пласт 506. При цементировании обсадная труба 508 может быть закреплена в подземный пласт 506 с использованием растворимого кислотой цемента. При отсутствии цементирования обсадная труба 508 может быть сплошным хвостовиком или хвостовиком, включающим в себя одну или несколько проницаемых труб 512 хвостовика. Специалист в данной области техники, пользующемуся преимуществами данного изобретения, должен знать, следует ли закреплять обсадную трубу 508 в стволе 502 скважины, и каким образом, должна ли обсадная труба 508 включать в себя один или несколько проницаемых хвостовиков.

Обсадная труба 508 включает в себя одну или несколько гидромониторных насадок 514, создающих струю текучей среды. В некоторых вариантах осуществления изобретения гидромониторные насадки 514 могут быть разнесены вдоль обсадной трубы 508, чтобы, когда обсадную трубу 508 спускают в ствол 502 скважины, гидромониторные насадки 514 располагались вблизи зон 516 и 518 в подземном пласте 506. Как должно быть понятно специалисту в данной области техники, обсадная труба 508 может иметь любое число гидромониторных насадок, выполненных в различных комбинациях вдоль обсадной трубы 508 и вокруг нее. Если необходимо, гидромониторные насадки 514 можно соединять с обратными клапанами 520 (показаны на фиг.5А) для ограничения потока текучей среды (не показано) через гидромониторные насадки 514 одним направлением. Если необходимо, обсадная труба 508 может включать в себя одну или несколько компоновок обсадной колонны с окном, таких, например, как иллюстративная компоновка 200 обсадной колонны с окном (не показано), выполненная с возможностью избирательного прохождения текучей среды через гидромониторные насадки 514.

Иллюстративная компоновка 500 заканчивания скважины может включать в себя инструмент 522 подачи текучей среды, расположенный в ней. Инструмент 522 подачи текучей среды может включать в себя нагнетательное отверстие 524 и может соединяться с поверхностью 504 посредством рабочей колонны 526. Инструмент 522 может быть закреплен в обсадной трубе 508 компоновкой 528 сдвоенного пакера для изоляции нагнетательного отверстия 524 от кольцевого пространства 530, образованного между обсадной трубой 508 и рабочей колонной 526. Компоновка 528 сдвоенного пакера, в общем, не должна препятствовать продольному перемещению инструмента 522 подачи текучей среды в обсадной трубе 508.

На фиг.5В показана иллюстративная компоновка 500 заканчивания скважины, выполненная с возможностью интенсификации притока зоны 516. Инструмент 522 подачи текучей среды совмещен с гидромониторными насадками 514 так, чтобы текучую среду 532 можно было прокачивать вниз по гибкой насосно-компрессорной трубе 526 рабочей колонны, через нагнетательное отверстие 524 и гидромониторные насадки 514 для создания струй 534 текучей среды. Выходящий на поверхность поток текучей среды 532 может проходить через кольцевое пространство 530. В одном варианте осуществления изобретения текучая среда 532 прокачивается через гидромониторные насадки 514 со скоростью, достаточной для выполнения перфорационных каналов 536 струями 534 текучей среды. В одном варианте осуществления изобретения после выполнения перфорационных каналов 536 текучая среда 532 прокачивается в обсадной трубе 508 и через гидромониторные насадки 514 под давлением, достаточным для образования трещин или гидроразрывов 538 вдоль перфорационных каналов 536.

Если необходимо, после выполнения перфорационных каналов 536 в зоне 516, кольцевое пространство 530 можно закрыть любым подходящим средством (например, закрытием задвижки (не показано), через которую выходящей на поверхность поток, принятый в кольцевое пространство 530, сбрасывался на поверхности). Закрытие кольцевого пространства 530 может увеличить давление в стволе 502 скважины и в подземном пласте 506 и, тем самым, содействовать созданию и расширению трещин или гидроразрывов 538 в зоне 516. Закрытие кольцевого пространства 530 после выполнения перфорационных каналов 536 и продолжение выхода потока из гидромониторных насадок 514 также может предотвратить падение давления в стволе скважины ниже уровня давления закрытия гидроразрыва (то есть давления, необходимого для поддержания трещин или гидроразрывов 538 в подземном пласте 506 в открытом положении). В общем, после возникновения гидроразрыва давление в стволе 502 скважины может кратковременно уменьшиться (что может свидетельствовать об образовании трещины в породе подземного пласта 506), но не должно упасть ниже давления возникновения и развития трещин гидроразрыва. Помимо прочего, прохождение текучей среды как через кольцевое пространство 530, так и через инструмент 522 подачи текучей среды, может создать наибольший возможный путь прохождения текучей среды, тем самым увеличивая расход, с которым текучая среда может подаваться в подземный пласт 506.

В некоторых вариантах осуществления изобретения гидромониторные насадки 514, создающие струи текучей среды, можно выполнить из составов, способных постепенно изнашиваться во время прохождения потока текучей среды 532 из обсадной трубы 508 в подземный пласт 506. Например, гидромониторные насадки 514 могут быть составлены из материала, который должен деградировать во время перфорирования, гидроразрыва, кислотной обработки или обработки для интенсификации притока, тем самым, предоставляя возможность притока добываемой текучей среды 540, как показано на фиг.5С, из подземного пласта 506, через отверстия 542, вверх по обсадной трубе 508 на поверхность 504. Добываемая текучая среда 540 может также входить в кольцевое пространство 530 через проницаемый хвостовик 512 и возвращаться на поверхность 504.

Инструмент 522 подачи текучей среды можно перемещать вдоль оси в обсадной трубе 508 для совмещения нагнетательного отверстия 524 с гидромониторными насадками, прилегающими к зоне 518 (не показано). Заканчивание, включающее в себя работы перфорирования, гидроразрыва, интенсификации притока и добычи, можно таким образом осуществлять в зоне 518 изолированно от зоны 516.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает достижение упомянутых преимуществ, а также преимуществ, ему свойственных. Конкретные варианты осуществления изобретения являются только иллюстративными, поскольку настоящее изобретение можно модифицировать и практически применять различными, но эквивалентными способами, очевидными для специалиста в данной области техники, извлекающего пользу из идей данного документа. Дополнительно к этому на детали конструкции, показанной в данном документе, не налагаются ограничения, кроме описанных в формуле изобретения ниже. Поэтому является очевидным, что конкретные иллюстративные варианты осуществления изобретения, раскрытые выше, можно менять или модифицировать и все такие изменения рассматриваются в объеме и сущности настоящего изобретения. Также, термины в формуле изобретения имеют ясное ординарное значение, если иное ясно и четко не определено патентообладателем.

Группа изобретений относится к подземным работам, а именно к способам изоляции локальных областей для подземных работ. Технический результат - обеспечение возможности поступательного перемещения вдоль обсадной колонны и подачи реагента в строго определенном месте, за счет локализации пространства. Забойная компоновка заканчивания содержит обсадную трубу, приспособленную для установки в ствол скважины в подземном пласте и содержащую, по меньшей мере, один проницаемый хвостовик, одну или несколько гидромониторных насадок, создающих струю текучей среды и расположенных вокруг обсадной трубы, инструмент подачи текучей среды, расположенный в обсадной трубе и способный перемещаться вдоль обсадной трубы, компоновку сдвоенного пакера, способную, по существу, изолировать инструмент подачи текучей среды от кольцевого пространства, образованного между инструментом подачи текучей среды и обсадной трубой. Способ заканчивания скважины содержит следующие стадии: оборудование обсадной трубы; оборудование одной или нескольких гидромониторных насадок; оборудование инструмента подачи текучей среды; оборудование компоновки сдвоенного пакера; выполнение операции заканчивания скважины. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Забойная компоновка заканчивания, содержащая обсадную трубу, приспособленную для установки в ствол скважины в подземном пласте и содержащую, по меньшей мере, один проницаемый хвостовик, одну или несколько гидромониторных насадок, создающих струю текучей среды и расположенных вокруг обсадной трубы, инструмент подачи текучей среды, расположенный в обсадной трубе и способный перемещаться вдоль обсадной трубы, компоновку сдвоенного пакера, способную, по существу, изолировать инструмент подачи текучей среды от кольцевого пространства, образованного между инструментом подачи текучей среды и обсадной трубой.

2. Компоновка по п.1, дополнительно содержащая, по меньшей мере, одно окно, выполненное в обсадной трубе и приспособленное для избирательного прохождения потока текучей среды через, по меньшей мере, одну гидромониторную насадку, создающую струю текучей среды.

3. Компоновка по п.1, в которой обсадная труба закреплена в стволе скважины для создания множества зон в подземном пласте.

4. Компоновка по п.2, в которой обсадная труба закреплена, по меньшей мере, одним пакером обсадной колонны, расположенным в кольцевом пространстве между обсадной трубой и стволом скважины.

5. Компоновка по п.2, в которой обсадная труба закреплена цементным составом, расположенным в кольцевом пространстве между обсадной трубой и стволом скважины.

6. Компоновка по п.3, в которой, по меньшей мере, одна из множества зон включает в себя, по меньшей мере, одну гидромониторную насадку, создающую струю текучей среды и, по меньшей мере, один проницаемый хвостовик.

7. Способ заканчивания скважины в подземном пласте, содержащий следующие стадии:
оборудование обсадной трубы, приспособленной для установки в ствол скважины в подземном пласте и содержащей, по меньшей мере, один проницаемый хвостовик;
оборудование одной или нескольких гидромониторных насадок, создающих струю текучей среды и расположенных вокруг обсадной трубы;
оборудование инструмента подачи текучей среды, расположенного в обсадной трубе и способного перемещаться вдоль обсадной трубы;
оборудование компоновки сдвоенного пакера, приспособленной для, по существу, изоляции инструмента подачи текучей среды от кольцевого пространства, образованного между инструментом подачи текучей среды и обсадной трубой;
выполнение операции заканчивания скважины.

8. Способ по п.7, дополнительно содержащий оборудование, по меньшей мере, одного окна, приспособленного для избирательного прохождения потока текучей среды через, по меньшей мере, одну гидромониторную насадку, создающую струю текучей среды.

9. Способ по п.7, в котором обсадная труба закреплена в стволе скважины для создания множества зон в подземном пласте.

10. Способ по п.9, дополнительно содержащий оборудование, по меньшей мере, одного пакера обсадной колонны в кольцевом пространстве между обсадной трубой и стволом скважины для закрепления обсадной трубы в стволе скважины.

11. Способ по п.9, дополнительно содержащий подачу цементного состава в кольцевое пространство между обсадной трубой и стволом скважины для закрепления обсадной трубы в стволе скважины.

12. Способ по п.9, в котором, по меньшей мере, одна из множества зон включает в себя, по меньшей мере, одну гидромониторную насадку, создающую струю текучей среды и, по меньшей мере, один проницаемый хвостовик.
Приоритет 29.01.2007 по пп.1-12.